張 妍

（廣西職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 南寧 530226）

微量金屬元素錳（Mn）是動(dòng)植物機(jī)體中普遍含有的一種不可缺少的微量元素，對(duì)于維持有機(jī)體的生命活動(dòng)發(fā)揮著重要作用。在人體內(nèi)，錳是酶類代謝物的組成成分，它參與許多酶的合成與激活，能夠促進(jìn)人體的糖代謝和改善人體的脂肪代謝。錳還參與了人體內(nèi)蛋白質(zhì)、維生素B、C的合成，能夠催化造血機(jī)能，調(diào)節(jié)內(nèi)分泌，提高機(jī)體免疫力。研究表明，茶葉中的錳能清除人體內(nèi)的自由基，對(duì)機(jī)體起保護(hù)作用，從而增強(qiáng)生物的活力，減緩衰老的發(fā)生，使人長(zhǎng)壽[1]59。人體缺錳會(huì)引起骨骼發(fā)育畸形、智力下降、皮膚瘙癢等，但過量的錳也會(huì)對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的損害[2]487。

在植物中，茶樹是錳元素含量較多的植物。有關(guān)試驗(yàn)資料顯示，茶葉中錳含量一般可達(dá)1000mg/kg以上，是其他植物含錳量的10倍，老茶葉中錳含量更高，可以說茶樹是典型的“聚錳”植物[3]163。茶樹中的錳對(duì)茶樹的生長(zhǎng)和茶葉的品質(zhì)都會(huì)產(chǎn)生一定的影響。

1 錳對(duì)茶樹生長(zhǎng)和茶葉品質(zhì)的影響

作為茶樹發(fā)育生長(zhǎng)所必需的金屬微量營(yíng)養(yǎng)元素，錳對(duì)茶樹生長(zhǎng)產(chǎn)生著一定的影響。錳參與了茶樹的光合作用和呼吸作用，錳含量適量時(shí)會(huì)促進(jìn)光合作用，但過量則會(huì)抑制光合作用。錳是變價(jià)金屬，有多種化合價(jià)，易發(fā)生氧化還原反應(yīng)，能促進(jìn)茶葉中維生素C的合成。錳是茶樹體內(nèi)各類酶的活化劑，可激發(fā)酶的活性。茶樹錳含量不足時(shí)會(huì)得立枯病，表現(xiàn)為茶葉顏色發(fā)生明顯變化，初期幼葉葉脈間形成斑塊，斑中間組織壞死，有紅色壞死點(diǎn)，周圍有黃色暈輪，新葉輕微失綠，新梢頂端下垂，到了后期病葉脫落，頂芽枯死，全枝萎蔫。茶樹錳含量過量時(shí)，嫩葉出現(xiàn)焦尖，焦邊呈褐色，葉片失綠呈黃綠色，葉肉出現(xiàn)網(wǎng)斑，有褐色斑點(diǎn)，葉綠素含量降低[4]8。茶樹中錳的含量也會(huì)影響茶葉品質(zhì)。茶葉品質(zhì)有9項(xiàng)主要衡量指標(biāo)，其中外形5項(xiàng)，分別為整碎、色澤、嫩度、條形、凈度；內(nèi)質(zhì)指標(biāo)4項(xiàng)，分別為湯色、香氣、滋味、葉底。茶葉品質(zhì)高表現(xiàn)為外型美觀、色澤光潤(rùn)、清香沁人、滋味可口。一般來說，影響茶葉品質(zhì)的主要因素有茶葉中的咖啡堿、茶多酚、氨基酸和可溶性糖等物質(zhì)。錳可間接地影響茶葉的品質(zhì)，主要是對(duì)茶葉中各種酶產(chǎn)生影響。適量的錳可提高茶葉中的氨基酸、組氨酸、精氨酸等含量，過量的錳不利于茶葉中氨基酸的形成。錳對(duì)茶葉中的多酚含量有一定的抑制作用[4]9。印度托克萊茶葉試驗(yàn)場(chǎng)曾經(jīng)對(duì)不同錳含量的茶葉進(jìn)行多次試驗(yàn)，結(jié)果表明在一定范圍內(nèi)，隨著錳含量的升高，幾乎所有品質(zhì)因子如茶紅素、茶黃素、咖啡堿含量、明亮度和總色度等均優(yōu)于對(duì)照[3]163。但若錳含量過高，茶葉品質(zhì)反而會(huì)降低。

2 茶葉中錳含量的測(cè)定

茶葉是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物，國(guó)際茶葉委員會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)茶葉無論是種植面積還是產(chǎn)量規(guī)模均已位居世界第一。茶是我國(guó)人民喜愛的傳統(tǒng)飲料，具有提神醒腦、明目益思、祛痰解渴、幫助消化、促進(jìn)代謝、消除疲勞等作用。由于錳在茶葉中的含量比較豐富，因此，了解錳對(duì)茶樹生長(zhǎng)和人體健康的影響，掌握茶葉中錳含量的測(cè)定方法對(duì)于健康飲茶、科學(xué)種茶、開發(fā)和生產(chǎn)出健康的茶葉飲品具有重要的意義。

2.1 錳含量測(cè)定的原理、方法與儀器

本研究采取原子吸收光譜法（AAS）來測(cè)定茶葉中錳元素的含量。原子吸收光譜法又稱原子分光光度法，是基于待測(cè)元素的基態(tài)原子蒸汽對(duì)其特征譜線的吸收，由特征譜線的特征性和譜線被減弱的程度對(duì)待測(cè)元素進(jìn)行定性定量分析的一種儀器分析方法，具有選擇性高、靈敏度高、準(zhǔn)確度高、操作簡(jiǎn)便、分析速度快、測(cè)定范圍廣等特點(diǎn)，主要適用于對(duì)試樣中微量及痕量組分進(jìn)行分析。利用火焰原子吸收分光光度法測(cè)定茶葉中錳的含量，主要是利用火焰產(chǎn)生的熱能，使茶葉試樣中的錳轉(zhuǎn)化為錳基態(tài)原子，對(duì)錳空心陰極燈發(fā)射的特征譜線進(jìn)行選擇性吸收，使通過的光波強(qiáng)度減弱，根據(jù)光波強(qiáng)度減弱的程度，可以求出茶樣品中錳元素的含量。筆者經(jīng)過多次的實(shí)踐，探究出了在一般實(shí)驗(yàn)室條件測(cè)定茶葉中錳含量的方法。

2.2 測(cè)定工作條件的選定

火焰原子吸收光譜法在應(yīng)用過程中，可根據(jù)所用儀器、測(cè)定樣品、測(cè)定元素、干擾情況、工作環(huán)境、儀器設(shè)備等情況酌情設(shè)置測(cè)定工作條件，以獲得較好的穩(wěn)定性、較高的精密度和準(zhǔn)確度。針對(duì)一般實(shí)驗(yàn)室條件，筆者使用國(guó)產(chǎn)WFX—1E2型原子吸收分光光度計(jì)、錳的空心陰極燈等儀器，配制系列標(biāo)準(zhǔn)溶液和待測(cè)試液，在選定的工作條件下測(cè)定茶葉中錳的含量。經(jīng)多次探索性實(shí)驗(yàn)，筆者探索出了最佳測(cè)定工作條件（見表1）。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線配制

在配制系列標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，既要考慮標(biāo)準(zhǔn)溶液與待測(cè)試液應(yīng)盡量具有相同的基體背景，又要考慮所配制的若干標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度范圍應(yīng)覆蓋待測(cè)試液的濃度范圍，可通過改變待測(cè)樣品稱取量和改變稀釋倍數(shù)等方法來實(shí)現(xiàn)。配制Mn系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的過程是：首先準(zhǔn)備好7個(gè)干凈的50mL比色管或容量瓶，分別編號(hào)為0、1、2、3、4、5、6，然后吸取一定量的Mn元素儲(chǔ)備標(biāo)準(zhǔn)液或中間標(biāo)準(zhǔn)液分別移入上述7個(gè)容量瓶中，滴入HCl(1：1)溶液各2ml，最后定容，得表2中的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，即得Mn的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。

2.4 茶葉樣品的灰化和待測(cè)試液的制備

本實(shí)驗(yàn)采用灰化法處理茶葉樣品，用分析天平稱取經(jīng)80℃烘烤并粉碎了的干茶樣品2 g，放置在瓷坩堝中，坩堝內(nèi)逐滴加入H N O 3(1：1)溶液，使茶葉樣品濕潤(rùn)。然后將坩堝轉(zhuǎn)移至馬弗爐中，調(diào)節(jié)馬弗爐溫度至80℃，烘約1個(gè)小時(shí)，再緩慢升溫至250℃，直至茶葉樣品開始冒煙，再微開爐門使之加速氧化，并讓揮發(fā)物逸出，之后關(guān)好爐門繼續(xù)慢升溫至500℃，烘約3小時(shí)后取出灼燒物，此時(shí)灼燒物應(yīng)為灰白色或白色。冷卻至室溫后，加入少量水濕潤(rùn)，慢慢加入H C l(1：1)4 m L溶解灼燒物。加入H C L時(shí)應(yīng)遵守少量多次原則，然后將灼燒物洗入100 m L容量瓶中，定容至刻度，吸取容量瓶溶液稀釋100倍，即得Mn的待測(cè)試液，可供測(cè)定Mn。注意在灰化過程中要同時(shí)做平行樣品和空白樣品。

2.5 測(cè)定結(jié)果以及精密度、準(zhǔn)確度分析

準(zhǔn)備好Mn系列標(biāo)準(zhǔn)溶液和待測(cè)試液，按測(cè)定工作條件調(diào)整好儀器，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液和待測(cè)試液進(jìn)行吸光度值測(cè)定，得到Mn元素標(biāo)準(zhǔn)溶液和待測(cè)試液的吸光值，待測(cè)試液平行做5次，通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，得到待測(cè)試液測(cè)定結(jié)果及結(jié)果分析（如表3）。

為了分析結(jié)果的準(zhǔn)確度，對(duì)樣品進(jìn)行了回收率試驗(yàn)，取試液分別加入一定量的各元素標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定，平行做兩次，計(jì)算出回收率（如表4）。

表1 最佳測(cè)定工作條件

表2 配制錳的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液

表3 待測(cè)試液測(cè)定結(jié)果及結(jié)果分析

表4 回收率測(cè)定結(jié)果

從實(shí)驗(yàn)測(cè)量過程和測(cè)量結(jié)果來看，此方法具有快速簡(jiǎn)便、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，測(cè)定結(jié)果得到了較理想的工作曲線，相關(guān)系數(shù)為0.9994。試液測(cè)定的精密度較高，變異系數(shù)為4.02%。測(cè)定的準(zhǔn)確度也較高，回收率達(dá)97%，測(cè)定結(jié)果令人滿意。