全 文 ：茶叶科学 2011，31（6）：479~484
Journal of Tea Science

收稿日期：2011-06-01 修订日期：2011-08-02
基金项目：四川省科技厅产学研创新联盟合作项目（编号：2010Z00028）
作者简介：赵颖（1980— ），女，四川雅安人，讲师，主要从事生物无机化学方面研究。zhaoying.chem@yahoo.com.cn
蒙山茶叶中矿质元素含量的季节特征及溶出率研究
赵颖，张利
四川农业大学生命科学与理学院，四川 雅安 625014
摘要：利用火焰原子吸收光谱法对不同季节采摘的蒙山茶鲜叶及其浸出液中矿质元素 Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、
Zn 的含量进行测定，计算出茶叶浸出液中各元素溶出率。应用 SPSS-18.0 分析软件对鲜叶中各元素含量进行
相关性分析，并讨论了各元素在茶叶中季节性变化规率。结果表明：茶叶中含有丰富的矿质元素,各元素含量
从高到低依次是 Ca>Mg>Mn>Fe>Zn>Cu；各矿质元素含量的季节动态具有明显的规律性；茶叶中 Ca 和 Mg 元
素，Fe 和 Mn 元素含量呈显著正相关趋势，Ca 和 Zn 元素间存在显著负相关。相同条件下，不同元素的溶出
率与该元素在茶叶中存在形态相关，而与其在茶叶中含量及采摘季节无显著关系。
关键词：绿茶；火焰原子吸收法；矿质元素；季节；溶出率
中图分类号：S571.1；Q493.7 文献标识码：A 文章编号：1000-369X（2011）06-479-06

Season Features of Mineral Elements
and Dissolved Rates in Tea of Mengshan
ZHAO Ying, ZHANG Li
College of Life and Science, Sichuan Agricultural University, Ya’an 625014, China
Abstract: The contents of trace elements Ca, Mg, Fe, Mn, Cu and Zn in tea leaves of Mengshan which plucked in
different seasons were determined by flame atomic absorption spectrometry (FAAS). The concentration and
dissolved rates of six trace elements in their influsiong were calculated. The correlations of trace elements were
analyzed using SPSS18.0 analysis software. The result showed that there were abundant trace elements in tea leaves
of Mengshan, the contents order is Ca>Mg>Fe>Mn>Zn>Cu. There were positive correlation between Fe and Mn, Ca
and Zn. On the contrary, Ca has a negative correlation with Zn. The seasonal dynamics of these elements had obvious
regularity in tea leaves. The dissolved rates of various elements were correlated to the form of elements in tea,
however, there is no significant relationship between dissolved rates and the plucking seasons.
Keywords: green tea, FAAS, mineral elements, season, dissolved rate


茶叶为世界三大饮料之一，对人体的生理
调节及保健作用是其他饮料无法替代的。研究
表明，茶叶中不仅含有茶多酚、咖啡碱、维生
素等有机成分，而且富含多种对人体有益的矿
质元素。这些元素是生物体内许多酶的组成成
分，参与生物体各种生命活动，促进新陈代谢，
维持生物体内酸碱平衡，是茶叶具有消炎、杀
菌、抗癌防突变功效的主要作用因素[1-3]。茶
叶中矿质元素的含量与水土、季节等生态环境
密切相关 [4-5]。目前有关茶叶中矿质元素的研
480 茶 叶 科 学 31 卷

究不少[6-8]，但对茶叶中矿质元素含量与季节
的关系探讨并不多见。
本文选取川西蒙山茶叶为研究对象，采用
火焰原子吸光光度法，对同一区域内不同季节
采摘的茶树鲜叶中 Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、
Zn 6 种矿质元素含量及茶汤中各元素的溶出
率进行测定，分析各矿质元素间相关性，总结
出各种元素在不同季节采摘茶叶中的分布规
率，为茶树的栽培管理，茶叶的质量控制以及
茶饮品的合理饮用提供一定参考。
1 材料与方法
1.1 仪器及试剂
AA6300 原子吸收分光光度计(岛津)，空
心阴极灯(岛津)，可调式电热板，聚四氟乙烯
烧杯，艾柯超纯水机，电子天平。Ca、Mg、

Fe、Mn、Cu、Zn 标准溶液(1 000 μg/mL，北
京 有 色 金 属 研 究 总 院 ) ， HNO3(GR) ，
HClO4(GR)。
1.2 样品预处理
实验用茶叶采自四川省雅安市名山县蒙
顶山某茶叶种植园，海拔约 1 200 m，属亚热
带湿润气侯，园内土壤以弱酸性紫土为主。采
摘时间分别为 2010 年 3~4 月间，即农历清明
节气之前；5~6 月间，即农历谷雨节气之后；
7~8 月间及 9~10 月间。春季样品为一芽一叶，
夏秋均为一芽二叶。样品依次用蒸馏水、纯净
水、超纯水洗净，自然晾干后于 70℃烘箱烘
干，粉碎过 40 目筛，备用。
1.3 分析测试条件
AA6300 原子吸收分光光度计测定条件见表 1。
表 1 火焰原子分光光度计工作条件
Table 1 Operating conditions of flame atomic absorption spectrometer
元素
Element
波长(nm)
Wavelength
灯电流(mA)
Lamp current
狭缝宽(nm)
Slit
空气流量(L/min)
Air flow
乙炔流量(L/min)
Acetylene flow
Ca 422.7 3 0.5 15 2.2
Mg 285.2 2 0.5 15 2.2
Fe 248.3 4 0.2 15 2.2
Mn 279.6 3 0.2 15 2.2
Cu 324.8 3 0.7 15 2.2
Zn 213.9 3 0.7 15 2.2

1.4 测定方法
1.4.1 标准工作曲线绘制
以 1%硝酸作为稀释剂，配制各元素的标
准液，按表 1 所选定工作条件，测定各标准溶
液吸光度，绘制相应元素标准工作曲线。
1.4.2 元素含量测定
准确称取样品于 50 mL 聚四氟乙烯烧杯
内，加 HNO3-HClO4（4︰1）10 mL，加盖放
置 24 h，电热板上缓慢加热消解，待瓶内红棕
色氮氧化物散尽，略升高温度，继续加热至大
量白烟散尽，溶液呈无色透明状，冷至室温，
移入 25 mL 容量瓶，加入 1%硝酸润洗烧杯，
洗液一并移入容量瓶并用 1%硝酸定容至刻
度。同样方法制备样品空白。测定样品溶液中
Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn 含量，必要时将
样品适当稀释。测 Ca 含量时为消除样品中 P
元素干扰需加少量 SrCl2·6H2O[9]。
1.4.3 溶出率测定
精确称取 3.000 g 烘干后的原茶样，冲入
100℃去离子水 50.00 mL，浸泡 10 min 后倾出
第 1 泡茶汤，过滤，重复以上方法操作 3 次。
分别将 3 次茶汤加热浓缩，按 1.4.2 方法消化
处理，测定其中各元素含量。
2 结果与讨论
2.1 标准工作曲线
6 期 赵颖，等：蒙山茶叶中矿质元素含量的季节特征及溶出率研究 481

Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn 标准溶液浓
度、标准曲线线性方程以及相关系数见表 2。
由表中数据可得，在实验范围内，各元素线性
关系良好。

表 2 各元素标准溶液浓度及回归方程
Table 2 Standard solution and regression equation of different elements
元素
Element
标准溶液浓度(mg/L)
Concentration of standard solution
回归方程
Regression equation
相关系数(r)
Correlation coefficient
Ca 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 A=0.01896C+0.0032 0.9982
Mg 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 A=0.2731C+0.0511 0.9985
Fe 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 A=0.1803C-0.0152 0.9987
Mn 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 A=0.1935C+0.0217 0.9994
Cu 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 A=0.1726C+0.0125 0.9978
Zn 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 A=0.2348C+0.0146 0.9990

2.2 精密度考察
精确称取 3~4 月采集样品粉末 2.000 g，
在所选工作条件下，平行测定 6 份，计算各元
素所测值的相对平均偏差（RSD），以考察检
测方法的精密度。其中，Ca、Mg、Fe、Mn、
Cu、Zn 各元素 RSD 值分别为：2.03%、0.64%、
3.21%、1.15%、3.14%、1.52%，说明该方法
精密度较高。
2.3 回收率测定
为考察方法准确性，以 3~4 月采集样品为
例，进行加标回收实验，平行测定 5 份，平均
回 收 率 及 RSD 见 表 3 。 平 均 回 收 率 在
97.8%~102.7%之间，RSD 为 1.2%~3.3%，说
明该方法准确可行。
2.4 样品测定
分别精确称取各季节采集样品各 6 份，在
表 1 工作条件下，平行测定各元素含量。测定
时可根据具体情况用 1%的硝酸对样品进行稀
释。结果见表 4。
从表 4 可看出：①蒙山茶鲜叶中矿质元素
含量从高到低依次为 Ca>Mg>Mn>Fe>Zn>Cu，
其中 Ca、Mg 两元素的含量是同期样品中 Cu
含量的数百倍，可见茶树对环境中不同元素的
富集程度有明显差异。②茶叶中各元素含量随
季节呈现的动态变化规律略有不同：其中 Ca、
Mg 两元素含量从春季到秋季呈现逐渐增大的
趋势；而 Zn 元素含量随季节变化则呈现逐渐
下降的趋势。

表 3 回收实验及精密度
Table 3 Results of recovery experiments and accuracy (n=5)
元素 Element Ca Mg Fe Mn Cu Zn
平均回收率 Recovery（%） 102.7 99.3 101.2 97.8 100.6 101.9
RSD（%） 2.7 1.2 2.1 3.0 1.6 3.3

表 4 样品中矿质元素平均质量分数
Table 4 Average mass fraction of mineral elements in samples (n=6)
(μg/g)
采摘时间 Plucking seasons Ca Mg Fe Mn Cu Zn
3~4 月 March to April 1637.8±2.03 1528.4±0.64 173.5±3.21 524.2±1.15 13.63±3.14 38.31±1.52
5~6 月 May to June 2423.1±1.19 1498.2±0.87 188.3±2.47 629.7±0.97 14.26±2.76 33.47±0.74
7~8 月 July to August 3641.3±4.46 1863.1±0.29 214.8±1.93 817.4±2.01 13.03±2.59 30.90±1.08
9~10 月 September to October 4753.0±2.18 2276.3±0.34 190.2±3.30 695.7±1.42 13.19±1.87 27.84±1.25
482 茶 叶 科 学 31 卷

Fe、Mn 元素含量在春夏季随时间推移逐
渐增大，在夏季 7~8 月间含量达到最大，到秋
季略有降低。Cu 元素含量在整个采收季节中
无明显变化，趋于稳定。
由此可看出：各元素含量随季节的动态变
化与植物的生长特性紧密相关。生长初期，随
着叶片的加速生长，植物体需要大量的矿质元
素维持其正常生理活动，而此时茶树根系生长
活动较弱，从土壤中吸收的养分有限，故贮存
在叶片中移动性能较好的 Fe、Mn 元素消耗较
大，含量较低。随着生长季节递进，植物体根
系生长活跃，对土壤中有效成分吸收利用充
分，叶片对 Fe、Mn 元素的富集能力增强，在
夏季达到最高。此后由于季节因素，植物光合
作用相对加强，叶片通过光合作用合成物质运
输到植物体其他器官的同时，Fe、Mn 等移动
性强的元素也随之发生转移，故而秋季叶片中
上述两元素含量略有下降。与之相反，Ca、
Mg 元素在植物体中移动性差，易于积累，故
其含量在春季展叶初期最低,随着生长季节的
递进，不断积累呈现增加趋势, 至秋季达到最
高。而 Zn 作为植物体内多种酶的组成成分及
活化剂，参与植物的光合作用、呼吸作用、蛋
白质与核酸代谢以及生长素的合成等，在植物
生长较旺盛的初期在叶片中含量较高，随着季
节变化，植物生长速度减缓，Zn 元素逐渐向
植物根部转移，故茶叶中 Zn 元素含量呈递减
趋势[10]。
2.5 相关性分析
为进一步讨论茶叶中矿质元素间的相关
性，本文采用 SPSS18.0 数据统计软件选
Bivariate 方法对所测结果进行相关性分析，结
果见表 5。

表 5 样品中矿质元素相关性分析
Table 5 Correlation of mineral elements in samples
元素 Element Ca Mg Fe Mn Cu Zn
Ca 1 0.955* 0.554 0.720 -0.652 -0.973*
Mg 1 0.360 0.547 -0.736 -0.866
Fe 1 0.977* -0.543 -0.608
Mn 1 -0.624 -0.757
Cu 1 0.496
Zn 1
注：在 0.05 水平(双侧)上显著相关。Note: Correlation is significant at the 0.05 level (2-tailed).

由表 5 所得，蒙山茶叶中 Ca 和 Mg 元素，
Fe 和 Mn 元素含量呈显著正相关；Ca 和 Zn
元素间呈显著负相关。值得注意的是，Cu、
Zn 两元素与其他 4 种元素间均呈现负相关
性，而其他 4 种元素间彼此均呈现正相关。
在对茶树施肥的过程中，应考虑到各元素的
相关性影响。
2.6 溶出率分析
为讨论茶叶浸泡液中各矿质元素实际溶
出情况，为茶饮品的科学合理饮用提供一定指
导，本文进一步测定了茶叶浸出液中各元素含
量及溶出率，结果见表 6。
由表 6 可得：①茶叶中矿质元素在茶叶浸
出液中均有明显分布，其含量关系与这些矿质
元素在茶叶中含量规率基本一致，即茶叶中含
量较多的元素在浸中液中质量分数相对较大。
②浸出液中矿质元素的含量与浸泡次数有关，
所有元素均在初泡茶液中含量最高，此后随浸
泡次数增多，每次浸出液中可溶出元素含量较
前次呈递减趋势。③将 3 次浸出液中所测元素
含量求和，与茶叶中该元素含量相比，求出该
元素浸出率。结果发现各类元素溶出率相差甚
远，分布在 2.05%~33.04%之间，其中以 Mg、
Mn 两元素浸出率较高，Ca、Fe 元素浸出率低。
6 期 赵颖，等：蒙山茶叶中矿质元素含量的季节特征及溶出率研究 483

由此可见元素浸出率与元素在茶叶中的含量
并无必然联系，而是取决于各元素在茶叶中的
存在形态。Mg、Mn 浸出率高的原因可能与茶
叶中该元素大多以游离状态存在有关；而铁在
茶叶中主要以嘌呤的形式构成细胞色素，也可
能以硫簇化合物的形式参与茶叶细胞叶绿体
的光合作用，故其溶出率较低 [11]。④不同季
节采摘茶叶中各元素浸出率并无明显差别，可
见在不同季节中，各元素在茶叶中存在形态并
无明显变化。

表 6 浸泡时间与茶液中矿质元素溶出率关系
Table 6 Relationship between dissolved rates and infusing time
采摘时间 Plucking seasons 项目 Item Ca Mg Fe Mn Cu Zn
处理 a 19.67 374.9 4.912 130.5 2.016 7.014
处理 b 12.08 94.95 2.019 21.52 0.995 2.341
平均质量分数
(μg/g)
处理 c 6.152 35.11 0.077 12.19 0.328 0.929
3~4 月
March-April
溶出率（%） 2.32 33.04 4.04 31.33 24.50 26.84
处理 a 28.32 349.2 5.007 172.1 2.515 6.091
处理 b 14.61 87.8 1.971 20.02 0.879 2.013
平均质量分数
(μg/g)
处理 c 7.075 34.01 0.039 12.74 0.252 0.937
5~6 月
May-June
溶出率（%） 2.06 31.44 3.73 32.53 25.57 27.01
处理 a 39.83 437.1 5.087 227.6 1.897 5.882
处理 b 23.95 96.06 1.206 29.95 0.864 2.103
平均质量分数(μg/g)
处理 c 14.08 34.19 0.058 14.07 0.201 0.916
7~8 月
July-August
溶出率（%） 2.14 30.45 2.96 33.23 22.73 28.81
处理 a 51.84 487.2 3.163 188 1.722 4.976
处理 b 28.95 119.2 1.103 18.86 0.615 1.774
平均质量分数
(μg/g)
处理 c 16.50 36.09 0.029 5.05 0.22 0.858
9~10 月
September-October
溶出率（%） 2.05 28.23 2.26 30.46 19.39 27.33
注：a，b，c 分别为初泡，二泡，三泡浸出液。Note: a, b, c means the first, the second, the third infusion.

3 讨论
本文采用 FAAS 法测定了蒙山茶叶中 Ca、
Mg、Fe、Mn、Cu、Zn 六种矿质元素含量，
通过精密度及回收率等方面考察，所得结果较
为准确可靠。
各矿质元素在茶叶中含量根据植物生长
特性随季节呈现不同动态变化规率，可根据各
自季节间元素含量的变化有针对性的进行栽
培管理。
相关性分析表明：蒙山茶叶中 Ca 和 Mg
元素，Fe 和 Mn 元素含量呈显著正相关趋势，
Ca 和 Zn 元素间存在显著负相关，在茶树栽培
过程中，可根据实际需要，施以不同类型的肥
料，合理调整各元素含量。
茶汤中各矿质元素浸出率主要与该元素
在茶叶中存在形态相关，而与其在茶叶中含量
以及采摘时期无明显关系。
矿质元素在参与调节机体生命活动的过
程中具有重要的生理意义。通过对茶叶中矿质
元素含量进行测定，对各元素相关性进行分
析，总结出不同季节茶叶中矿质元素的变化规
率，并对茶汤对中矿质元素溶出率进行讨论，
为茶树的栽培管理，茶叶的质量控制以及茶饮
品的合理饮用提供了一定参考。

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《茶叶科学》2009 年出版内容结构分析
影响力评估 序号 学科 发文量
（篇）
本刊比重
（％）
同比增长
（％） 总被引频次 总下载频次
1 农作物 51 53.13 64.52 38 3315
2 轻工业手工业 20 20.83 17.65 34 2133
3 植物保护 5 5.21 -28.57 9 390
4 高等教育 4 4.17 0 42
5 肿瘤学 3 3.13 1 236
6 图书情报与数字图书馆 2 2.08 100 0 57
7 预防医学与卫生学 2 2.08 0 4 365
8 中药学 2 2.08 -75 0 160
9 泌尿科学 1 1.04 0 54
10 农业经济 1 1.04 0 0 117
11 自动化技术 1 1.04 0 44
13 生物学 1 1.04 -50 0 150
14 化学 1 1.04 1 153
15 一般化学工业 1 1.04 -50 0 25
16 一般服务业 1 1.04 1 189
17 农业基础科学 1 1.04 -50 0 7
18 工业经济 1 1.04 0 0 117
统计数据源自中国学术期刊（光盘版）电子杂志社中国科学文献计量评价研究中心
统计时间：2010 年 11 月 25 日