離子色譜法測定雅安藏茶中多種有機酸和無機陰離子的研究

中圖分類號：TS272.7；O657.7文獻標識碼：A

摘要：雅安藏茶作為一種地方特色黑茶，是藏族同胞的生活必需品。有機酸是茶葉的主要活性成分之一，茶葉中無機陰離子含量的高低直接影響消費者的健康和安全。研究測定了不同類別、不同等級雅安藏茶中多種有機酸和無機陰離子的含量，結(jié)果表明雅安藏茶樣品中含量較高的有機酸依次為草酸、奎尼酸、酒石酸，平均含量分別為11.27、7.00、 3.40mg/g ，在所有茶樣中均未檢出丙酮酸、富馬酸和水楊酸。雅安藏茶樣品中含量較高的無機陰離子依次為 PO₄^3- 、 SO₄^2- 、CI、F，平均含量分別為6.29、1.30、0.91、 0.24mg/g 。在個別雅安藏茶樣品中檢出了 NO₂^- ，在所有茶樣中均未檢出 Br^? 。研究可為雅安藏茶的品質(zhì)特征研究提供客觀的試驗結(jié)果，促進雅安藏茶的質(zhì)量控制，為雅安藏茶中無機陰離子限量標準的制定提供參考。

文章編號：1000-3150（2025）07-69-7

Study on the Determination of Various Organic Acids and Inorganic Anions in Ya'an Tibetan Tea by Ion Chromatography

HU Yan

Ya'an Quality InspectionandTesting Institute（Ya'an InstituteforFoodandDrug Control）/NationalTeaProduct Quality Inspectionand Testing Center（Sichuan），Ya'an 625ooo，China

Abstract：Ya'anTibetanteaisalocalcharacteristicdarktea，anditisadailyneessityoftheminoritylivingintheTibet region.Organic acids are oneofthe main active ingredients intea，andthecontents ofinorganic anions intea directly affect people's healthandsafety.The studydetermined the contents of various organic acids and inorganic anions in diferentcategoriesand gradesofYa'anTibetan tea.TheresultsshowthatYa'anTibetan teasampleshadahighercontent of the following organic acids： oxalic acid （11.27mg/g） ，quinic acid （ 7.00mg/g） ，andtartaricacid 3.40mg/g ）. No pyruvic acid，fumaricacid，orsalicylicacidwasdetected inanyof theteasamples.Theinorganicanionswiththehghestcontents in the Ya'an Tibetan tea samples were PO₄^3- 、 SO₄^2- 、CI、F， with an average content of 6.29，1.30， 0.91，and 0.24mg/g respectively. NO₂^- was detected in some Ya'an Tibetan tea samples，while Br^? was not detected in any of the tea samples.

The studyprovided objectiveexperimental results for the studyof thequality characteristicsof Ya'an Tibetan tea， promoting the qualitycontrol ofYa'an Tibetan tea，and establishing areference basis for formulating inorganic anion limit standards for Ya'an Tibetan tea.

Keywords：ionchromatography， Ya'an Tibetan tea，organicacid，inorganic anion

雅安藏茶屬于黑茶類，是藏族同胞的生活必需品，2025年，在“中國茶葉區(qū)域公用品牌價值評估”中，“雅安藏茶”區(qū)域公用品牌價值為38.08億元，位列中國黑茶第一方陣。有機酸是茶葉的主要活性成分之一，含量約為干物質(zhì)總量的3%^[2] ，其種類和含量能影響茶葉的滋味和香氣[，并具有助消化和調(diào)理腸胃[-5]、抗氧化[6-7]、抑菌[8-9]、減輕關(guān)節(jié)炎和痛風(fēng)等保健功效。茶葉中有機酸的種類和含量與茶樹品種、產(chǎn)地、鮮葉嫩度、加工工藝尤其是發(fā)酵程度有關(guān)，一般發(fā)酵越重，有機酸含量越高[，雅安藏茶采取了獨特的高溫、高濕“渥堆”（后發(fā)酵）工藝，其渥堆過程中微生物代謝可產(chǎn)生大量的有機酸。茶葉中含有 3.5%～7.0% 的無機物，雅安藏茶一般采用一芽三葉至一芽五葉的新稍作為原料，葉片成熟度較高，成熟葉片比嫩葉的生長時間長，因此葉片中的陰離子含量較高。近年來，無機陰離子的價值和危害開始受到人們越來越多的關(guān)注。在飲茶過程中，適當?shù)財z人某些無機陰離子對健康是有益的，但攝人量過多或是攝入有毒有害陰離子則可能會危害人體健康[12-14]。但目前對于茶飲，除氟化物外，其他陰離子的限量尚無標準可循，因此，對茶葉中的無機陰離子含量進行監(jiān)控勢在必行。

離子色譜法具有樣品前處理簡單、操作簡便、污染低、靈敏度高、重復(fù)性好等優(yōu)點，可實現(xiàn)對有機酸和無機陰離子的同時檢測。目前對雅安藏茶中有機酸和無機陰離子的研究較少，現(xiàn)有研究中，雷雨[1測定了我國不同類別黑茶的有機酸含量，其中康磚茶的有機酸含量為 2.22%～2.90% 常睿等測定了康磚茶的草酸、奎尼酸、蘋果酸、檸檬酸和琥珀酸含量，并與湖南、湖北和云南的黑茶進行比較，結(jié)果表明康磚茶中草酸和蘋果酸含量高，琥珀酸含量較低；李濤等測定了雅安藏茶的氟含量，結(jié)果表明，隨原料嫩度降低，氟含量表現(xiàn)為逐漸升高的趨勢；胡燕[18研究建立了采用離子色譜法同時測定不同茶類產(chǎn)品中奎尼酸、乳酸、乙酸等多種有機酸和無機陰離子的方法，并測定了散藏茶和緊壓藏茶中的多種有機酸和無機陰離子含量，但選取的樣品較少。本研究通過測定不同類別、不同等級雅安藏茶中奎尼酸、乳酸、乙酸、丙酮酸、酒石酸、草酸、富馬酸、檸檬酸、水楊酸，以及氟離子（F）、氯離子（CI）、溴離子（ Br ）、亞硝酸根（ NO₂^- ）、硝酸根（NO₃^- ）、硫酸根（ SO₄^2- ）、磷酸根（ PO₄^3- ）的含量，旨在為雅安藏茶的品質(zhì)特征研究提供客觀的試驗結(jié)果，促進對雅安藏茶的質(zhì)量控制，為雅安藏茶中無機陰離子限量標準的制定提供參考。

1材料與方法

1.1主要材料與試劑

試驗所用的雅安藏茶樣品來源于國家茶葉產(chǎn)品質(zhì)量檢驗檢測中心（四川）2022年的委托檢驗樣品，茶樣信息見表1。

試驗用水為SartoriusAriumcomfort超純水機制備的超純水，電導(dǎo)率為 0.055μS/cm 。

標準物質(zhì)：奎尼酸（ ），購自上海詩丹德標準技術(shù)服務(wù)有限公司；乳酸（ 人草酸 （ 10mg/ 盒）、檸檬酸（ 100mg/ 盒）、水楊酸（ 100mg/fi ），購自壇墨質(zhì)檢－標準物質(zhì)中心；乙酸 （ 1000μg/mL ）、酒石酸（ 1000μg/mL ），購自鋼研納克檢測技術(shù)股份有限公司；丙酮酸（ 100mg/ 盒）、富馬酸（ ，購自北京曼哈格生物科技有限公司； ΔF 、Cr、 NO₂^- 、 Br^? ！NO₃^- 、 SO₄^2? 、 PO₄^3- ，均為 1000μg/mL ，購自國家有色金屬及電子材料分析測試中心。

主要試劑與耗材：甲醇（色譜純梯度級），購自成都市科隆化學(xué)品有限公司；CleanertIC-RP離子色譜前處理柱（ 1mL ），購自天津博納艾杰爾科技有限公司； 0.22μm 水性濾膜針頭濾器，購自江蘇綠盟科學(xué)儀器有限公司；DionexIonPacTMAS11-HC （4mm×250mm） 離子分析柱、DionexIon-PacTMAG11-HC（ 4mm×50mm ）保護柱，購自賽默飛世爾科技公司。

1.2主要儀器與設(shè)備

DionexAquion型離子色譜儀，包括電導(dǎo)檢測器、AERS500（ 4mm ）抑制器、DionexRFC-30無試劑控制器-KOH淋洗液發(fā)生器、DionexAS-DV自動進樣器、Chromeleon7.2SR4色譜工作站，購自賽默飛世爾科技公司；SartoriusAriumcomfort超純水機，購自德國賽多利斯股份公司；FW400A高速萬能粉碎機，購自北京中興偉業(yè)世紀儀器有限公司；ALC-110.4電子天平，購自賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司；DX412C恒溫干燥箱，購自日本雅馬拓公司；HH-S數(shù)顯恒溫水浴鍋，購自金壇市正基儀器有限公司。

1.3試驗方法

1.3.1有機酸和無機陰離子標準溶液的配制

分別準確稱取奎尼酸、乳酸、丙酮酸、草酸、富馬酸、檸檬酸、水楊酸標準物質(zhì)于 10mL 容量瓶，用超純水溶解并定容，配制單一有機酸標準儲備溶液；分別準確吸取酒石酸、乙酸、F、CI、Br、 NO₂^- NO₃^- 、 SO₄^2- 、 PO₄³ 標準物質(zhì)于 100mL 容量瓶，用超純水定容，配制單一標準儲備溶液；各單一標準儲備溶液于 4^°C 冷藏保存。分別準確移取相應(yīng)體積的有機酸和無機陰離子單一標準儲備溶液于同一 100mL 容量瓶中，用超純水稀釋至刻度，混勻，配制有機酸和無機陰離子的混合標準溶液；分別準確移取相應(yīng)體積的混合標準溶液于容量瓶中，用超純水稀釋至刻度，配制不同濃度梯度的混合標準使用溶液，現(xiàn)配現(xiàn)用，各有機酸和無機陰離子標準使用溶液的質(zhì)量濃度范圍見表2。

1.3.2樣品前處理

稱取 0.250g 經(jīng)粉碎的茶樣于 250mL 具塞錐形瓶，加入 150mL 煮沸的超純水，蓋上瓶塞，放人水浴鍋中沸水浴浸提 30min 后，用濾紙趁熱過濾到 250mL 容量瓶中，冷卻后用超純水定容至刻度，混勻，取適量該提取液，通過 0.22μm 水性濾膜針頭濾器和CleanertIC-RP離子色譜前處理柱，棄去前面 3mL ，收集洗脫液進離子色譜儀測定。CleanertIC-RP離子色譜前處理柱使用前需進行活化，活化過程為依次用 10mL 甲醇、 15mL 水通過，靜置活化 30min O

1.3.3離子色譜條件

采用DionexIonPacMAS11-HC分析柱和Dion-exIonPacMAG11-HC保護柱，柱溫 30^°C 。檢測器為電導(dǎo)檢測器，池溫 35^°C ，抑制電流 116mA ，進樣量 25μL ，流速 0.85mL/min 。采用KOH溶液梯度淋洗，程序如下： 0～20min ， 0.55mmol/L ：21～80min ，由 0.55mmol/L 線性增加至 55mmol/L 81～93min ， 55mmol/L ； 94～95min ： 0.55mmol/L

1.3.4雅安藏茶樣品中各有機酸和無機陰離子含量的測定

每個樣品平行測定2次，同時做空白試驗。各組分含量的計算公式如下。

X=（C-C₀）σ×V/σ（1000×m×w）

其中 X 為試樣中某組分的含量 （mg/g） ； c 為試樣溶液中某組分的質(zhì)量濃度（ ?_μg/mL ）； C₀ 為試劑空白液中某組分的質(zhì)量濃度 ）； V 為待測液定容體積（ ^'mL ）； m 為試樣質(zhì)量（g）； w 為試樣干物質(zhì)含量 （%） ）； 1000 為換算系數(shù)，若試樣溶液中某組分的濃度超過標準使用溶液濃度的最高點時，需將待測液進行稀釋，計算時加人稀釋倍數(shù)，計算結(jié)果以兩次獨立測定結(jié)果的算術(shù)平均值表示，保留小數(shù)點后兩位。按《食品安全國家標準食品中水分的測定》（GB5009.3—2016）[19對茶樣的水分含量進行測量，干物質(zhì)含量 =100%- 水分含量。

2結(jié)果與分析

將不同質(zhì)量濃度的有機酸和無機陰離子混合標準使用溶液按1.3.3中的離子色譜條件分別進樣，保留時間定性，外標法定量，得到茶樣的離子色譜圖（圖1），并且測定了雅安藏茶樣品中各有機酸與無機陰離子含量（表3）。由表3可知，雅安藏茶樣品中含量較高的有機酸主要是草酸、奎尼酸、酒石酸，其中草酸是雅安藏茶樣品中含量最高的有機酸，含量范圍在 8.39～14.07mg/g 之間，平均含量為 11.27mg/g ；奎尼酸和酒石酸的含量范圍分別為 1.88～23.56 、 1.57～5.87mg/g ，平均含量分別為7.00、 3.40mg/g 。在所有雅安藏茶樣品中均檢出乙酸，在不同級別的緊壓藏茶和散藏茶中均檢出檸檬酸。

雅安藏茶樣品中含量較高的無機陰離子主要是PO₄^3. 、 SO₄^2? 、 Cl^- 、和F，平均含量分別為6.29、1.30、0.91和 0.24mg/g_° 《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB5749—2022）[20中規(guī)定生活飲用水中 NO₃. 的限值為10mg/L ，本研究在所有雅安藏茶樣品中均檢出NO₃^- ，含量范圍在 0.02～0.33mg/g 之間，平均含量為 0.14mg/g ，如果按茶水比 1：50 進行折算，雅安藏茶樣品中 NO₃? 的質(zhì)量濃度范圍在 0.40～6.60mg/L 之間。另外，在個別藏茶樣品中檢出了 NO₂^- ，含量在 0.004～0.011mg/g 之間；乳酸僅在一級和二級散藏茶中檢出，含量在 0.96～1.99mg/g 之間；在所有茶樣中均未檢出丙酮酸、富馬酸、水楊酸和 Br^? 。

不同類別、不同等級的雅安藏茶由于其原料品種、嫩度、生長環(huán)境等有一定的差異，造成其所含主要有機酸和無機陰離子含量的差異。由表3可知，不同類別、不同等級雅安藏茶中有機酸和無機陰離子的含量存在差異，特級緊壓藏茶中含量最高的有機酸是奎尼酸，其次為草酸；而一級、二級緊壓藏茶，特級、一級、二級散藏茶以及袋泡藏茶中含量最高的有機酸均為草酸，其次為奎尼酸；所有藏茶樣品中含量最高的無機陰離子均為 PO₄^3- 。

3小結(jié)與討論

本研究的測定結(jié)果表明雅安藏茶樣品中含量較高的有機酸主要是草酸、奎尼酸、酒石酸，推測可能是渥堆發(fā)酵過程加劇了草酸、奎尼酸和酒石酸的積累；茶鮮葉在揉捻、渥堆等過程中，脫氫奎尼酸在奎尼酸脫氫酶的催化作用下產(chǎn)生奎尼酸，導(dǎo)致奎尼酸含量的上升[21-22]；隨著雅安藏茶樣品等級的降低，有機酸含量基本呈下降趨勢；本研究在所有雅安藏茶樣品中均未檢出丙酮酸、富馬酸和水楊酸，可能是這3種有機酸在所檢樣品中不存在或是因含量太低在本研究所采用的試驗條件下不能檢出。

茶葉中無機陰離子的含量與茶樹生長環(huán)境、加工工藝等密切相關(guān)，是反映茶葉品質(zhì)的重要指標，其含量的高低直接影響人們的健康和安全。本研究的測定結(jié)果表明雅安藏茶樣品中含量較高的無機陰離子主要是 PO₄^3- 、 SO₄^2- 、CI、和F。適量攝入磷酸鹽可適當保護牙齒，過量攝入則會抑制腸道鈣吸收和引起體內(nèi)礦物質(zhì)平衡紊亂等。硫酸鹽在人體中可維持酸堿平衡，對軟化血管有益，有利于腸胃健康[23]，但當 SO₄^2- 含量較高時，會與水中的鈣鎂離子結(jié)合使水變得苦澀，還會導(dǎo)致人體出現(xiàn)腸胃功能紊亂、腹脹腹瀉等生理癥狀，也會使骨骼變軟。CI可維持細胞外液的容量和滲透壓，保持體液的酸堿平衡，但濃度過高易引起高氯血癥，CI與水中有機物或腐殖酸作用也易引起癌變[24]。茶葉是易聚氟性作物，老茶的含氟量很高，F(xiàn)是人體必需的微量元素，在形成骨骼組織、牙齒釉質(zhì)等方面有重要作用，人體缺氟容易患齲齒病，但攝人過量會給人體帶來慢性損害[25-26]，主要表現(xiàn)為人體骨骼密度過高、骨質(zhì)變脆等癥狀，可能會導(dǎo)致氟斑牙和氟骨癥的發(fā)生。

茶樹是喜氮作物，在種植中由于施用含氮化肥、噴灑農(nóng)藥等易于富集 NO₃^- ，進入人體的 NO₃^? 本身毒性不大，但可在人體內(nèi)經(jīng)細菌作用被還原成NO₂^- ，亞硝酸鹽是致癌、致畸、致突變物質(zhì)，可與蛋白質(zhì)分解產(chǎn)物仲胺類物質(zhì)生成致癌物亞硝胺2]。本研究在所有雅安藏茶樣品中均檢出 NO₃^- ，但含量不高，平均含量為 0.14mg/g ，只在個別茶樣中檢出了 NO₂^- ，含量很低，在 0.004～0.011mg/g 之間。茶葉中的有機酸、多酚類物質(zhì)等[23]對 NO₂^. 具有清除作用，推測雅安藏茶中的活性物質(zhì)對 NO₃? 和NO₂ 進行了部分清除。

本研究較全面地測定了不同類別、不同等級雅安藏茶產(chǎn)品中多種有機酸和無機陰離子的含量，可為對雅安藏茶中有機酸保健功效的研究奠定基礎(chǔ)，能應(yīng)用于對雅安藏茶的質(zhì)量控制和無機陰離子限量標準的制定，今后可繼續(xù)對不同年份雅安藏茶中的有機酸和無機陰離子含量進行測定，進一步積累相關(guān)數(shù)據(jù)，并針對雅安藏茶中的主要有機酸和無機陰離子組分進一步優(yōu)化離子色譜分析方法，提高檢測效率，促進雅安藏茶產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

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2025年4月中國茶葉出口各國和地區(qū)銷量統(tǒng)計