基于ICP—AES法测定茶叶籽中的硒含量

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  摘要 用ICP-AES法测定茶叶籽中的硒含量,结果表明:茶叶籽最优处理方法为高氯酸和浓硝酸比为1∶4,浸泡时间25 h,电热板起始温度100 ℃,加热时间30 min,每30 min升高10 ℃,待升温至140 ℃后,每30 min升高5 ℃,至150 ℃温度恒定不变。ICP-AES法检出龙井43号茶叶籽含油量高于富硒食用茶油标准,具有好的应用价值。
  关键词 茶叶籽;硒;ICP-AES法
  中图分类号 TS272;;TS221 文獻标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)08-0280-02
  Abetract The selenium content of tea seed by ICP-AES method was made.The results showed that the optimal treatment method of tea seed were the ratio of perchloric acid and concentrated nitric acid was 1∶4, 25 hours soaking time, starting temperature of the electric board was 100 ℃,heating for 30 min,every 30 min increased 10 ℃,to be heated to 140 ℃,every 30 min increased 5 ℃,constant temperature to 150 ℃.ICP-AES method detected tea seed oil content of Longjing 43 was higher than the selenium-enriched of tea oil standard,it had good value.
  Key words tea seed;selenium; ICP-AES method
  茶[Camellia sinensis(L.)O,Kuntze]为山茶科山茶属植物,常绿乔木或灌木。茶树是叶用植物,主要利用价值是茶叶,茶叶籽作为茶叶生产的副产品,含油率达19.88%,可榨取油脂。我国茶园面积逾200万hm2,若茶叶籽产量以 375 kg/hm2计算,每年可产茶籽75万t,但目前对茶叶籽利用较少,成熟的茶叶籽除繁殖茶树育种材料外,其余大部分被当废弃物腐烂在地里,造成了资源的浪费[1]。我国现主要利用山茶属油茶(Camellia oleifera Abel)作为主要的油料植物。油茶榨取的茶油有“东方橄榄油”之美称[2]。对茶叶籽油及油茶籽油的理化性质及脂肪酸组成分析表明,茶叶籽油与油茶籽油在折光指数、酸值、碘值和皂化值等理化性质上较接近,但茶叶籽必需脂肪酸含量是油茶籽油的2.15倍[3]。茶叶籽油不饱和脂肪酸含量达80%,亚油酸含量20%以上,较油茶籽油高且不含芥酸等难以消化的组分,易于吸收[4]。茶叶籽油特有的茶多酚和VE还可以提高茶油的抗氧化性,保持油品质量[5-6]。2002年,浙江省金华市茗叶茶叶籽综合开发利用研究所生产出的“萃丰”牌高档食用茶叶籽油投放市场受到欢迎[7]。2011年,卫生部将茶叶籽油认定为新资源食品,具有开发应用的巨大潜力[8]。
  龙井43是中国农业科学院茶叶研究所从龙井群体中单株选育的国家级良种[9],现在全国绿茶产区大面积栽种。贵州从20世纪80年代初开始引种龙井43,现种植面积达 1.926万hm2,占全省茶叶总种植面积的7.0%[10]。中国72%的地区有不同程度的缺硒或低硒,其中1/3为严重缺硒区[11]。硒是维持人类机体正常代谢必需的营养元素之一,与人体的健康密切相关[12],中国茶几乎都含有硒,含量变幅为0.017~6.590 mg/kg。不同产区茶叶含硒量不同,一般非高硒产区绿茶平均含硒量为0.137 1 mg/kg,高硒产区平均为1.492 8 mg/kg[13]。贵州富硒地带集中分布在遵义市、六盘水市、毕节市、黔西南州、黔南州等地[14],其中贵州开阳土壤硒含量范围为0.12~2.43 mg/kg,均值为0.61 mg/kg[15],是除湖北恩施、陕西紫阳、安徽石台外,全国又一富硒地带,是贵州省“富硒农产品之乡”,目前已开发出天然富硒米、富硒菜籽油、富硒茶等健康绿色食品[16]。
  常见微量硒的测定方法有紫外分光光度法、原子吸收光谱法、发射光谱法、气相色谱法、动力学分析法等[17]。近年来,利用ICP-AES法检测茶叶中的矿物质元素含量的应用也逐渐增多[18-20],ICP- AES法主要利用高频感应电流产生的高温将反应气加热、电离,利用元素发出的特征谱线进行测定,具有灵敏度高、干扰小、线性宽、可以同时检测多种元素等优点[21]。而对茶叶籽中硒含量的测定还未见公开报道,本研究选取开阳产茶树龙井43号成熟种子,利用ICP-AES技术分析其种子中硒的含量,探索ICP-AES技术测定茶叶籽中硒含量的条件,以为富硒茶叶籽油的开发提供参考。
  1 材料与方法
  1.1 试验材料
  1.1.1 茶叶籽。龙井43号茶叶籽由贵州泰鸿农业产业开发有限公司提供,为当年采收成熟种子。产地为贵州省开阳县。
  1.1.2 试剂。硝酸分析纯,高氯酸分析纯,硫酸分析纯,硒标准容液1 000 μg/mL(国家钢铁材料测试中心)。
  1.1.3 仪器与设备。等离子体发射光谱仪 Prodigy7,美国leeman;胜普电热板HT-300,中国广州分析测试中心;氮气发生器;DHG-9245A型电热恒温鼓风干燥箱,上海齐欣科学仪器有限公司;粉碎机。
  1.2 试验方法
  1.2.1 样品前处理。①浸泡液配比及时间。将茶叶籽放于电热鼓风干燥箱中,30 ℃条件下连续烘干24 h后,去掉坚硬的外壳,果仁用粉碎机粉碎。称取5份粉碎后的样品30 g于1 000 mL烧杯中,分别加入高氯酸和浓硝酸比为1∶2、1∶3、1∶4、1∶5、1∶6的混合溶液600 mL,依次在浸泡10、15、20、25、30 h后抽取混合均匀的样品液 90 mL进行电热板加热试验。②电热板加热温度。一是起始温度100 ℃,保持时间10 min,每10 min升高10 ℃,待升温至140 ℃后,每20 min升高5 ℃,至150 ℃温度恒定不变。二是起始温度100 ℃,保持时间20 min,每20 min升高10 ℃,待升温至140 ℃后,每20 min升高5 ℃,至150 ℃温度恒定不变。三是起始温度100 ℃,保持时间30 min,每 30 min升高10 ℃,待升温至140 ℃后,每 30 min升高5 ℃,至150 ℃温度恒定不变。   1.2.2 ICP-AES测定硒含量。仪器工作条件为入射功率1 150 W,泵速50 r/min,辅助气0.5 L/min,雾化器流量0.6 L/min,驱气流量一般,垂直观测高度为12 mm,等离子体观测为轴向;硒元素波长选择为196.090 nm。测定不同处理条件下茶叶籽中的硒含量。分析比较得出最优试验方案。
  1.2.3 确定最优方案。将茶叶籽去壳烘干粉碎后,分别称取粉碎后的样品3份各1.5 g于50 mL小烧杯中,加入1∶4的高氯酸和浓硝酸30 mL,浸泡25 h。将浸泡过的样品置于电热板上加热,电热板起始温度100 ℃,加热时间30 min,每30 min升高10 ℃,待升温至140 ℃后,每30 min升高5 ℃,至150 ℃温度恒定不变。溶液加热至淡黄色澄清时停止加热,并将剩余溶液定容至25 mL的容量瓶中待测。每个样品连续测量3次。用WPS软件和SPSS19进行数据分析。
  2 结果与分析
  2.1 茶叶籽油检测方法的科学性分析
  2.1.1 不同分组龙井43号茶叶籽中硒的含量比较。用WPS软件对ICP-AES测定的3组茶叶籽中硒含量进行比较,结果见图1。可以看出,3组相同处理检测样品中硒含量数值分布相对水平差异不大,说明试验过程中样品处理方法科学可行,具有可重复性。
  2.1.2 样本t检验。以茶叶籽中的硒含量均值0.053 37作为检验值,通过SPSS19软件进行单个样本t检验,置信区间百分比为95 %,得到Sig(双侧)值为0.564>0.05,说明测量值无显著的差异性,测量数据具有较好的稳定性。
  2.1.3 单样本Kolmogorov-Smirnov检验。对测量值进行单样本Kolmogorov-Smirnov检验,得到渐近显著性(双侧)sig值0.646>0.05,说明测量数据误差呈现正态分布,更进一步说明了ICP-AES测量的稳定性和一致性。
  2.1.4 重复度量分析。将分组检测数据用SPSS19软件进行重复度量分析,置信区间为95%,得到Mauchly 的 W值为0.384,近似卡方值为0.958,Sig值为0.619>0.05,说明检测数据组间没有显著性差异而且具有较大的重合度,由此也说明 ICP-AES测量茶叶籽中硒含量的方法科学可行。
  2.2 茶叶籽硒的含量均值计算
  通过SPSS19软件进行均值计算,得到开阳产龙井43号茶叶籽中硒含量均值为0.053 37 mg/kg,标准差为0.016 76,均值的标准误为0.005 59。每个测量数据均在食用油富硒标准中规定的硒含量下限0.02 mg/kg以上。 以2009年安康市质量技术监督局的食用油富硒标准中规定的硒含量下限0.02 mg/kg为检验值[22],说明开阳产龙井43号茶叶籽中硒含量远远高于食用油富硒标准,利用龙井43号茶叶籽生产富硒茶叶籽油是可行的。
  3 结论与讨论
  基于ICP-AES法测定茶叶籽中的硒含量,结果表明:茶叶籽最优处理方法为高氯酸和浓硝酸比为1∶4,浸泡时间25 h,电热板起始温度100 ℃,加热时间30 min,每30 min升高10 ℃,待升温至140 ℃后,每30 min升高5 ℃,至150 ℃温度恒定不变。ICP-AES法检出龙井43号茶叶籽含油量高于富硒食用茶油标准,具有好的应用价值。
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