ICP-OES法測定絞股藍(lán)茶的微波消解液及浸出液中的礦物元素*

孫家娟，魏永生，儲成山

（咸陽師范學(xué)院化學(xué)與化工學(xué)院，陜西咸陽712000）

絞股藍(lán)[Gynostemma pentaphyllum（Thunb）Makino]為葫蘆科，多年生草質(zhì)藤本植物，又稱七葉膽、五葉參、甘茶蔓、公羅鍋底、小苦藥等[1,2]。主要生長在在我國中部和南部地區(qū)，如陜西、云南、湖南、廣西等都有野生絞股藍(lán)的分布，特別是陜西的秦巴山區(qū)因為有著得天獨(dú)厚的自然生態(tài)環(huán)境更適合絞股藍(lán)生長，該地絞股藍(lán)理化指標(biāo)居世界同類產(chǎn)品之首，其皂甙含量高達(dá)12.2%。秦巴山區(qū)因此被認(rèn)定為全球絞股藍(lán)黃金產(chǎn)區(qū)，被譽(yù)為“絞谷”。特別是陜西省安康市平利縣是絞股藍(lán)的自然分布分化中心，具有“絞股藍(lán)故鄉(xiāng)”之稱。

絞股藍(lán)中富含絞股藍(lán)皂甙、絞股藍(lán)糖甙（多糖）、水溶性氨基酸、黃酮類、多種維生素、微量元素、礦物質(zhì)等有益健康的成分，絞股藍(lán)深加工制品如絞股藍(lán)超微粉、絞股藍(lán)飲料、絞股藍(lán)酒制品、絞股藍(lán)茶已逐漸成為大眾所追崇的保健品。本文采用ICP-OES 法分別對絞股藍(lán)茶的微波消解和浸出液中的礦物元素進(jìn)行分析，為其種植、生產(chǎn)、加工和應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

ICP 715-ES 型全譜直讀電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀（美國Varian 公司）；ECH-1 型電子控溫加熱板（上海新儀微波化學(xué)科技公司）；MDS-6 型微波快速制樣系統(tǒng)板（上海新儀微波化學(xué)科技公司）；101-2AB 電熱鼓風(fēng)干燥箱（天津市泰斯特儀器有限公司）；CP225D 電子天平（德國Sartorius 公司）；MA50 型水分測定儀（Sartorius 公司）。

絞股藍(lán)茶（散裝），采購于陜西省安康市平利縣，采摘加工于2012年8月。取適量該品于80℃烘箱中烘制3h，用潔凈的研缽碾碎后備用。另備兩份原始樣品約3g 左右。

待測元素標(biāo)準(zhǔn)液：K 標(biāo)準(zhǔn)溶液（介質(zhì)H2O）、P 標(biāo)準(zhǔn)溶液（介質(zhì)H2O）、S 標(biāo)準(zhǔn)溶液（介質(zhì)H2O）、Na 標(biāo)準(zhǔn)溶液（介質(zhì)H2O）、Si 標(biāo)準(zhǔn)溶液（介質(zhì)為體積分?jǐn)?shù)10%HCl 溶液）、Mg 標(biāo)準(zhǔn)溶液（介質(zhì)為體積分?jǐn)?shù)5%HCl 溶液），濃度均為1.000mg·mL-1；Si、Ca、Hg、Cd、B、Cu、Ti、Zn、Pb、Ba、Sr、Mn、V、Cr、Co 等多元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（質(zhì)量濃度100μg·mL-1，介質(zhì)2.5mol·L-1HNO3溶液）。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品處理

（1）微波消解樣品 取絞股藍(lán)茶烘干樣品兩份，每份約0.5g，精密稱重。分別置于2 個聚四氟乙烯消解罐中；各加入5mL 濃HNO3加蓋放置過夜。次日加入2mL H2O2，混勻后放置于電熱板上110℃預(yù)處理15min；冷卻后補(bǔ)加2mL 濃HNO3、1mL H2O2，加蓋，將消解罐放置于微波消解儀中進(jìn)行消解[3]，消解完成后，將消解罐連同罐托置于冷水中，冷卻到常溫常壓后打開消解罐，再次放置到110℃的電熱板上加熱趕走過量的硝酸，至無黃煙冒出。若溶液清澈、透明無任何雜質(zhì)，說明消解完全。冷卻后分別轉(zhuǎn)移至2 個容量瓶中，消解罐用少量超純水淋洗5次轉(zhuǎn)移至容量瓶中，定容50mL，同法制備空白溶液，搖勻，備用。

表1 微波制樣系統(tǒng)程序Tab.1 Procedure of digestion by microwaves

（2）浸出液 取絞股藍(lán)茶樣品1.5g，置于100mL小燒杯中；模擬實際飲茶方式每次加入沸騰的高純水約80mL，待水溫降至約60℃時，以傾析法分離出浸出液，即為1 次茶水樣品[4]。同法泡制3 次，將所得溶液全部轉(zhuǎn)移至250mL 容量瓶；用少量高純水洗滌殘渣，定容至250mL，搖勻，備用。貼上標(biāo)簽，標(biāo)記為浸出樣，制備稀釋10 倍的溶液，分別取3 個試劑溶液和空白樣5.00mL 置于50mL 容量瓶中，用高純水定容至50mL，搖勻，備用。

1.2.2 絞股藍(lán)茶中礦物元素的鑒定與定量分析 絞股藍(lán)茶中礦物元素的鑒定與定量分析及其測試條件參照魏永生等人[5]進(jìn)行。

2 結(jié)果與討論

2.1 微波消解絞股藍(lán)茶中的礦物元素分析

按1.2 方法對采購于陜西省安康市平利縣的絞股藍(lán)茶進(jìn)行微波消解，通過ICP-OES 法鑒定出樣品含有20 種礦物元素，各待測元素的分析線及檢出限見表2。

表2 待測元素的分析波長及檢出限Tab.2 Analytical lines and detective limits of the measured elements

絞股藍(lán)消解樣品測定結(jié)果見表3。

由表3 可知，20 種元素RSD 都在10.4%以內(nèi)，說明儀器的工作狀態(tài)穩(wěn)定，重現(xiàn)性好，分析精密度較高。人體所需的礦物元素分為常量元素和微量元素，常量元素包括鉀、鈣、鈉、鎂、硫、磷、氯、氧、碳、氫、氮占人體總重量的99%[6]，微量元素包括鐵、銅、鋅、錳、鈷、鉻、鉬、錫、釩、氟、鎳、硒、碘、硅等。鉀、鈣、鈉、鎂、硫、磷這6 種礦物元素在絞股藍(lán)茶中都大量存在。絞股藍(lán)茶中存在9 種。鈦、硼、鍶、鎘、鉛、鋇雖對人體來說有些屬于有害元素，但是含量很低，在食用安全范圍內(nèi)，并且在其中未檢測出汞、砷等毒性較大的元素。

表3 絞股藍(lán)消解樣品測定結(jié)果（測定均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差）Tab.3 Determining results of gynostemma pentaphyllum tea Microwave Digestion（Average±SD）

2.2 絞股藍(lán)茶浸出液中的礦物元素分析

微波消解后的樣品測定其礦物元素含量反映的是樣品中各元素的總量，作為茶葉而言，人們通常是通過適量的水反復(fù)浸泡飲用其浸出液，因而浸出液中各礦物元素的含量才能客觀真實的反映絞股藍(lán)茶葉對飲用者具有實際影響的有效含量，實驗進(jìn)一步采用ICP-OES 法測定了浸出液中的礦物元素含量并在此基礎(chǔ)上計算了各元素的浸出率（以微波消解測定元素含量為100%計算）見圖1，結(jié)果見表4。

圖1 絞股藍(lán)茶中礦物元素浸出率（H2O）Fig.1 Extraction ratio of mineral element form gynostemma pentaphyllum tea（H2O）

表4 絞股藍(lán)茶浸出液礦物元素含量和元素浸出率（平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差）Tab.4 Determining results of gynostemma pentaphyllum tea leaching solution（Average±SD）

絞股藍(lán)茶泡制后在其浸出液中檢測到13 種元素，其中Na、K 的析出率高，經(jīng)常飲用可以彌補(bǔ)飲食中K 含量的不足。但是Ca 析出率較低，飲用浸出液對于補(bǔ)鈣基本沒有保健作用，作為維持機(jī)體正常功能，其含量已足夠[7]。有害元素Cd、Pb 等含量都遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)《GB 2762-2005 食品中污染物限量》標(biāo)準(zhǔn)[8]，由測定來看絞股藍(lán)茶屬于綠色保健制品。

3 結(jié)論

采用濃HNO3低溫長時間酸化后加入H2O2進(jìn)行微波消解陜西省安康市平利縣絞股藍(lán)茶，借助ICP-OES 分析測定，共檢測出20 種礦物元素，依次為Ca、K、P、S、Mg、Al、Na、Si、Fe、Mn、Zn、Ti、B、Sr、Cu、V、Cr、Pb、Ba、Cd；模擬實際飲茶方式用水浸取絞股藍(lán)茶得浸出液，借助ICP-OES 分析測定，檢測到13種元素，依次為Na、K、B、V、Cu、S、Si、Sr、Mn、Mg、Ca、Al、P。實驗結(jié)果可為深入研究絞股藍(lán)茶提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

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