姜亞光，李 松，路 鵬，侯麗媛，紀(jì)建軍，李曙光

（1.北京電子科技職業(yè)學(xué)院 生物工程學(xué)院，北京 100176；2.中保益信商品質(zhì)量檢測(cè)股份有限公司，北京 101204）

中國是茶的故鄉(xiāng)，“茶圣”陸羽撰寫了世界上第一部茶葉著作《茶經(jīng)》，指出茶對(duì)人體健康具有重要的藥理作用。飲食習(xí)慣被認(rèn)為是控制許多疾病的重要因素，這取決于所消耗的食物，也是茶葉消費(fèi)與人類健康之間的有力證據(jù)[1]，目前有些國家和地區(qū)已經(jīng)將綠茶選為特定元素的礦物質(zhì)膳食來源之一，更有研究表明茶對(duì)從事競(jìng)技體育運(yùn)動(dòng)員的身體素質(zhì)和訓(xùn)練狀態(tài)均有積極的影響[2]。根據(jù)現(xiàn)代先進(jìn)的分析測(cè)試技術(shù)得出，茶中含有豐富的微量元素、氨基酸、維生素、茶多酚和生物堿等營養(yǎng)成分[3]，茶具有消暑、明目、興奮、利尿、解毒、助消化、健齒、殺菌、抗病毒、抗癌等作用[4]。飲茶有助于人體對(duì)微量元素的吸收，對(duì)人體起到營養(yǎng)補(bǔ)充的作用。茶葉中的微量元素不僅對(duì)人體起到保健作用，也在一定程度上反映了茶葉的品質(zhì)。因此，準(zhǔn)確測(cè)量茶葉中的微量元素含量對(duì)茶葉品質(zhì)的監(jiān)督和選擇具有十分重要的指導(dǎo)意義。近年來，行業(yè)中對(duì)茶葉微量元素測(cè)定方法的研究不斷更新改進(jìn)，文章整理了行業(yè)內(nèi)常用的測(cè)定方法，發(fā)現(xiàn)目前常用的前處理方法包括：沖泡法、濕法消解和微波消解等；檢測(cè)方法包括：紫外分光光度法、原子熒光光譜法、原子吸收分光光度、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法等。

1 茶葉中微量元素測(cè)定技術(shù)分析

1.1 紫外分光光度法（UV）

紫外分光光度法是根據(jù)郎伯-比爾定律，通過測(cè)試不同元素對(duì)波長為200mm～760nm范圍內(nèi)紫外光的吸收能力而對(duì)元素進(jìn)行的定性、定量分析。

孟鐵宏[5]等采用紫外分光光度法對(duì)都勻毛尖茶中鐵、鋅、銅、錳元素含量進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明，微量元素含量為Mn＞Fe＞Zn＞Cu。王珺[6]采用紫外分光光度法測(cè)定了陜西省安康市盤龍?zhí)烊桓晃G茶茶蛋白中的含硒量。結(jié)果表明，在331nm波長下測(cè)定吸光值繪制的硒元素線性回歸方程線性良好，相關(guān)系數(shù)R2=0.9994。茶葉硒蛋白中含硒量為5.0233μg/g。

由于紫外分光光度法具有分析數(shù)據(jù)簡單、特征性弱等缺陷，隨著茶葉中微量元素測(cè)定要求的逐步提高，實(shí)際應(yīng)用較少。

1.2 原子熒光光譜法（AFS）

原子熒光光譜法是利用蒸汽狀態(tài)的基態(tài)原子吸收特定頻率的輻射被激發(fā)為高能態(tài)，通過測(cè)定激發(fā)過程中發(fā)射出特征波長的光輻射形式的熒光而進(jìn)行的計(jì)量手段。

張學(xué)英[7]等采用AFS按照GB5009.17-2014《食品中總汞及有機(jī)汞的測(cè)定》進(jìn)行古丈毛尖和3種代用茶中汞的測(cè)定。李彩虹[16]采用AFS測(cè)定枸杞中的砷和汞元素的含量，結(jié)果表明，各元素標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性相關(guān)系數(shù)在0.9998以上。張艷[8]等采用AFS測(cè)定云南食用玫瑰中重金屬As、Pb、Hg元素的含量，結(jié)果表明，各元素標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性相關(guān)系數(shù)在0.9955～0.9992之間，RSD在1.3%～3.3%之間。陳雙[9]等采用AFS測(cè)定不同縣域內(nèi)采摘的茶葉中硒元素的含量，結(jié)果表明，硒元素標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性相關(guān)系數(shù)r=0.9999，回收率為95%～104%。張艷等采用AFS測(cè)定三七花茶中重金屬As、Pb、Hg元素的含量。結(jié)果表明，所測(cè)元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線線性相關(guān)系數(shù)在0.9975～0.9991之間，3種元素測(cè)定的RSD均小于5.0%。

由于AFS方法存在前處理過程繁瑣、重復(fù)性差等缺點(diǎn)，在一定程度上限制了實(shí)際應(yīng)用。

1.3 原子吸收分光光度法（AAS）

原子吸收分光光度法的本質(zhì)是依據(jù)原子外層電子的躍遷過程，通過測(cè)試不同元素基態(tài)原子躍遷到較高能量狀態(tài)的過程中吸收的輻射來確定樣品中元素組成的分析技術(shù)。該方法回收率高、重復(fù)性好，但存在物理干擾、化學(xué)干擾和背景干擾等干擾形式。

王金貴[10]等采用AAS測(cè)定黑苦蕎茶中Fe、Mg、Zn、Ca、K、Mn等6種微量元素的含量。結(jié)果表明，各元素標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)均在0.99937以上。覃姣蘭[24]等采用AAS測(cè)定廣西凌云白毫茶茶葉中8種微量元素。結(jié)果表明，各元素的回收率在95.5%～106.0%之間。羅先進(jìn)[11]等采用AAS測(cè)定都勻毛尖茶中的Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn等微量元素的含量。結(jié)果表明，該方法簡單，精密度和準(zhǔn)確度高，各元素標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性關(guān)系均在0.9977～0.9991之間。Beatirz Paz-Rodriguez[12]等采用AAS測(cè)定路易波士茶和海藻茶中的8種微量元素含量，結(jié)果表明，各元素的分析回收率均在94.5%～108.3%之間，重復(fù)測(cè)定7次各元素的RSD均在9.7%～21.3%之間。陳歷剛[13]等采用AAS測(cè)定桑葉粉和莓茶中鐵的含量。結(jié)果表明，鐵元素的標(biāo)準(zhǔn)回歸曲線線性相關(guān)系數(shù)為0.9971。陳偉祥[14]等采用AAS測(cè)定普洱熟茶中的微量元素，測(cè)得8種元素含量順序?yàn)椋篕＞Ca＞Mg＞Mn＞Fe＞Zn＞Na＞Cu。王遷[15]等采用AAS測(cè)定陜西涼茶和黑茶中6種微量元素的含量，結(jié)果表明，各元素標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)在0.9928～0.995之間。宋鳳艷[16]等采用AAS測(cè)定鳳凰單叢茶中5種微量元素的含量，計(jì)算加工工藝對(duì)微量元素含量的影響。結(jié)果表明，各元素標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性相關(guān)系數(shù)在0.9827～0.9997之間，紅茶和烏龍茶的加工過程會(huì)使Cr和Fe元素過多流失。

1.4 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）

電感耦合等離子體發(fā)射光譜法是以電感耦合等離子體作為發(fā)射光源，根據(jù)待測(cè)元素發(fā)射出不同譜線的特征和強(qiáng)度來對(duì)元素進(jìn)行定性和定量分析。ICP-AES技術(shù)具有線性范圍寬、適用性強(qiáng)、工作條件安全、同時(shí)測(cè)定多元素等優(yōu)點(diǎn)。

周勁帆[17]等采用ICP-AES對(duì)苦丁茶中13種宏量及微量元素進(jìn)行動(dòng)態(tài)含量測(cè)定。分析結(jié)果表明，該方法的加標(biāo)回收率為96.94%～109.36%。李永娟[18]等采用ICP-AES分析比較了甘肅隴南6種茶葉中4種微量元素的溶出特性。結(jié)果表明，4種微量元素的平均溶出率為Zn＞Mn＞Cu＞Fe?；卤骩19]等采用ICP-AES法測(cè)定金湖蒿茶中Fe、Mo、Se、V4種元素的含量，結(jié)果表明，各元素標(biāo)準(zhǔn)回歸曲線的線性相關(guān)系數(shù)在0.999491～0.999997之間。羅在柒[20]等采用ICP-AES按照GB/T 30391-2013測(cè)定2種貴州原產(chǎn)金花茶不同部位中13種微量元素的含量，結(jié)果表明，各元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線線性相關(guān)性r均在0.995以上。楊在波[21]等采用ICP-AES法測(cè)定油茶根、樹干、枝條、葉片、果皮和果核中13種微量元素的含量，結(jié)果表明，各元素線性回歸曲線的相關(guān)系數(shù)均在0.9993-0.999之間，分析方法的平均回收率在91.80%～98.00%之間。劉冰冰[22]等建立了ICP-AES測(cè)定蒲公英茶浸出物中10種微量元素含量的測(cè)定方法，結(jié)果表明，在最佳工作條件下，各元素回收率在95.7%～104.8%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）在1.0%～3.2%。

1.5 電感耦合等離子質(zhì)譜法（ICP-MS）

電感耦合等離子體質(zhì)譜法是將電感耦合等離子體發(fā)射光源和快速掃描的質(zhì)譜技術(shù)結(jié)合而形成的一種高靈敏的分析測(cè)試方法。ICP-MS多采用四極桿質(zhì)量分析器，多接收檢測(cè)器的配備對(duì)元素在同位素比值精密分析中具有始終重要的作用，因此，ICP-MS檢測(cè)功能強(qiáng)大、線性范圍寬、檢出限低，對(duì)于多元素的同時(shí)檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)非常成熟。

陳海英[23]等采用ICP-MS測(cè)定銀杏葉茶中的19種微量元素。結(jié)果表明，各元素測(cè)定的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.22%～9.75%之間，加標(biāo)回收率在91.9%～103.9%之間。商燕[24]等采用ICP-MS法測(cè)定龍井茶中10種微量元素的含量，結(jié)果表明，所測(cè)各元素的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均不超過4.4%。莫昭展[25]等采用ICP-MS法比較研究扶綏中東金花茶、毛瓣金花茶、普通金花茶花朵中20種微量元素的含量。楊家干[26]等采用ICP-MS法測(cè)定黔南州5個(gè)不同產(chǎn)地福鼎大白都勻毛尖茶中的Cu、Co、Ni、Zn、Cr、Mo、Pb及其稀土元素的含量。吳莉[27]等采用ICP-MS法測(cè)定茶包中15種微量元素，結(jié)果表明，各元素標(biāo)準(zhǔn)取消相關(guān)系數(shù)r≥0.9918，回收率在80.2%～115.5%之間，各元素的重復(fù)性試驗(yàn)RSD在3.2%～9.5%。黎進(jìn)堂[28]等采用ICP-MS按照國標(biāo)方法測(cè)定都勻毛尖茶葉中26種微量元素的含量，結(jié)果表明，ICP-MS測(cè)量結(jié)果與國家標(biāo)準(zhǔn)方法檢測(cè)結(jié)果之間的相對(duì)誤差均＜4%，同時(shí)各元素的回收率均在95%～105%之間。張學(xué)英[7]等采用ICP-MS測(cè)定古丈毛尖和3種代用茶中16種微量元素的含量，結(jié)果表明，各元素線性方程的相關(guān)系數(shù)均在0.9924～1.0000之間。林昕[29]等采用ICP-MS法對(duì)云南普洱茶產(chǎn)地的14種微量元素和16種稀土元素進(jìn)行指紋溯源。Zhang[30]等采用ICP-MS測(cè)定鳳凰單樅茶中的45種元素，結(jié)果表明，所有元素的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD小于9%，回收率在88.6%～110%之間。李智明[31]等建立了ICPMS法測(cè)定涼茶中13種元素的方法，采用碰撞模式（氦模式）進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明，13種元素的線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)r≥0.9987，回收率在84.0%～105.9%（n=6）。陳偉祥[14]等采用ICP-MS測(cè)定普洱熟茶中的微量元素，分析數(shù)據(jù)表明，微量元素含量為Ni＞Cr＞Se＞Pb＞As＞Cd。陳強(qiáng)[32]等建立了ICP-MS法測(cè)定藤茶中17種無機(jī)元素的測(cè)定方法，結(jié)果表明個(gè)元素線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)(r)為0.9986～1.0000，方法檢出限為0.003～5.662ng/mL，相對(duì)偏差為0.16%～3.29%。A.Hamza[33]等采用ICP-MS測(cè)定綠茶中Al、Si、Cu、Pb、Cd等無機(jī)水溶性元素的含量，結(jié)果表明，各元素相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差在±0.60%～2.88%之間。Ala S.[34]等采用ICP-MS測(cè)定黑茶、綠茶、紅茶和白茶等多種茶葉樣品中20種微量元素的含量，結(jié)果表明，該方法顯示出良好的靈敏度、精度（RSD約為10%）和高分析回收率（92%～115%）。

2 展望

通過對(duì)近年來行業(yè)內(nèi)對(duì)茶葉微量元素測(cè)定方法的整合和比較，總結(jié)出測(cè)定方法的發(fā)展趨勢(shì)。目前比較通用的茶葉中微量元素測(cè)定的前處理方法是微波消解法，尤其以硝酸和雙氧水混合酸消解應(yīng)用最為廣泛。從研究數(shù)據(jù)可以看出，微波消解耗酸量少、所需時(shí)間短、處理過程簡便等優(yōu)勢(shì)逐漸成為一種比較流行的消解方式。目前比較通用的茶葉中微量元素的測(cè)定方法是電感耦合等離子體質(zhì)譜法，隨著ICP-MS技術(shù)的飛速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了微量元素檢出限低、靈敏度高、回歸性好、準(zhǔn)確率高的多種元素同時(shí)檢測(cè)，已經(jīng)成為行業(yè)內(nèi)茶葉微量元素測(cè)定的發(fā)展趨勢(shì)。