锌是人体中一种不可或缺的微量元素，它在人体的生殖遗传、生长发育、免疫防御以及内分泌、创伤愈合等重要生理过程中起重要的作用[1]。对于发育中的青少年锌的作用尤为重要：青少年缺锌时，会造成发育不良，严重后演变为侏儒症和智力发育不完备等问题。因此，人们经常把锌称为“生命之花”、“智慧之源”。
但是，锌过量摄入会抑制硒、铜、铁等元素的作用，从而使得人体的抗癌能力减弱，动脉硬化并造成缺铁性贫血。同时，锌过量还会使人体中某些细胞的活性降低，减弱抗病能力[2]。
茶叶作为一种人们常饮用的饮料，在我国有悠久的历史，随着人们养生意识的提高，近些年来茶叶尤其到广大人民的喜爱。茶树一般生长在较酸性的土壤中，因为可以富集可溶态的无机元素，从而使得茶叶中含有多种人体所需的微量金属元素[3]。金属锌多以各种酶的形式存在于茶叶中，而不同茶中金属的浸出率各不相同，但是对于金属锌而言，根据以往研究中不同茶叶浸出率在红茶和绿茶这两种茶叶中没有显著性差异[4]。前人在茶叶浸出率方面的研究表明，半发酵类的乌龙茶与绿茶中锌元素的浸出率有明显差别，具有研究价值[5,6]。
目前来看，测定锌的方法有EDTA滴定法、原子吸收法、分光光度法等。这三种方法各有利弊，就EDTA滴定法而言，操作简单，仪器方便，但仅适用于常量分析。检出限低、选择性好的原子吸收法往往伴随有较多的背景干扰。而分光光度法快速、高效、操作简便、成本低、灵敏度高，在测定微量元素方面具有巨大的优势[7,8]。
在双硫腙-乙醇体系分光光度法测锌的研究中采用了双硫腙-乙醇体系分光光度法检测锌[9]，虽然使用乙醇作为双硫腙的溶剂，毒性小、对环境污染少，但是双硫腙在乙醇中溶解度太小不利于显色剂的制备。本课题采用丙酮作为溶剂，一方面毒性较之四氯化碳毒性小;另一方面双硫腙在丙酮中的溶解度相对于乙醇来说较大[10,11]。
综合以上论述，本课题采用双硫腙-丙酮体系分光光度法测定金属锌对绿茶和乌龙茶中的金属锌的浸出率进行探讨，就大众合理选择合适的茶饮方面提供了参考信息及更具科学性的依据，使本实验具有现实性意义。
2 实验部分
2.1 主要仪器与试剂
2.1.1 仪器
TU-1901双光束紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司)
GZX-9240ME数显鼓风干燥箱(上海博讯实业有限公司医疗设备厂)
电子天平ALC-110.4(北京赛多利斯)
2.1.2 试剂
七水合硫酸锌(分析纯，天津市登峰化学试剂厂)
双硫腙(分析纯，天津市风船化学试剂科技有限公司原天津市化学试剂三厂)
无水乙醇(分析纯，天津市富宇精细化工有限公司)
无水乙酸钠(分析纯，天津市大茂化学试剂厂)
冰乙酸(分析纯，天津市北方天医化学试剂厂)
2.1.3 溶液配制
锌储备溶液的配置：准确称取0.1007g七水合硫酸锌固体于小烧杯中，以蒸馏水溶解至无固体颗粒后，使其定量转移至100mL容量瓶中。小烧杯与玻璃棒用蒸馏水进行多次洗涤，并将其洗涤液全部转移至上述容量瓶中。再用蒸馏水稀释至刻度，混匀，既可得到1mg/mL的锌标准溶液的储备液。
锌标准溶液的配置：从锌标准溶液的储备液中用移液管准确移取1mL锌储备溶液于100mL容量瓶中，用蒸馏水稀释直至刻度，混匀，既得10μg/mL的锌标准溶液。
双硫腙-丙酮溶液:准确称取0.2562g双硫腙于50mL丙酮溶剂中，待其充分溶解于丙酮后，全部转移至100mL棕色容量瓶中，再用丙酮溶剂稀释至刻度，混匀，既得浓度约为1mol/L的溶液。该溶液需保存于冰箱中，数周内可用。
HAC-NaAC缓冲溶液：称取0.112g-5.46g的无水乙酸钠固体，加入不同量的冰乙酸，调节pH值为3.0-6.0[11]。
2.2 实验方法
移取10μg/mL的锌标准溶液2mL于50mL容量瓶中，之后添加1mL的HAc-NaAc缓冲溶液，1mL的双硫腙-丙酮溶液,用蒸馏水稀释直至刻度，混匀，设置波长定位在561nm后，以1cm比色皿，以试剂空白作为参比，测定上述溶液其吸光度值。
2.3 样品来源
汉中午子山绿茶(西乡县元坝生态茶园)、观音王清香茶(福州市城门胜发茶厂)
2.4 样品处理
2.4.1 茶叶样品处理
将样品至于烘箱中，在110oC下烘干2h,然后将其置于干燥器中干燥至样品处于常温状态后与研钵中研磨成粉。电子天平准确称取0.5002g样品于小烧杯中，加入硝酸-盐酸(1:3)混酸40mL,震荡，于通风橱中放置过夜，后加热硝化，同时，不断向其中加入硝酸。待无固体样品残留，小烧杯中溶液变得澄清，停止加入硝酸并停止加热，待其冷却至室温后，使用玻璃漏斗进行过滤，将滤液移入100mL容量瓶中，以蒸馏水稀释直至刻度，混匀，备用[13,14]。
2.4.2 茶水样品处理
将茶叶样品置于烧杯中，模拟生活中饮茶的方式对茶叶样品进行冲泡，带水温接近饮用温度时，将茶水倾出，加入少许活性炭静置脱色30min后过滤。准确移取上述滤液25mL置于50mL容量瓶中，加蒸馏水稀释，直至刻度，混匀，备用。
3结果讨论
3.1测量波长的选择
按照实验方法，以空白试剂为参比，设置波长扫描范围为400-600nm，后进行操作。扫描得到吸收曲线如图1所示。根据图1可知，在561nm处该溶液获得最大吸收，因此，本实验选定561nm处为测定波长。
图1 吸收曲线
3.2 显色剂溶剂的选择
按上述溶液配制中双硫腙-丙酮溶液配制的方法分别配置双硫腙-丙酮溶液与双硫腙-乙醇溶液，发现在丙酮溶液中双硫腙固体更易溶解。按照上述实验方法，把试剂空白作为参比，分别测定在添加一系列相同量的双硫腙-丙酮溶液与双硫腙-乙醇溶液的待测溶液所得吸光度，绘制图2。根据图2可知，在添加相同量的显色剂的情况下，用丙酮作为溶剂所制得的显色剂更为高效，综上，选择丙酮作为本实验中显色剂双硫腙的溶剂进行实验。
图2 显色剂溶剂对比选择
3.3 显色时间的影响
按照上述实验方法，待待测溶液显色0min、5min、10min、15min、20min、25min、30min、35min、40min时间后，把试剂空白作为参比，在波长561nm处，对待测溶液的吸光度进行检测。绘制图3。根据图3可知，当显色时间超过5min，吸光度到达最大并且趋于稳定，显色剂显色较完全。因此，选择在10min时进行测定。
图3 时间与吸光度的关系
3.4 显色剂用量的选择
取7只洁净的50mL容量瓶编号1-7，并向其中各加入10μg/mL的锌标准溶液2mL，HAc-NaAc缓冲溶液1mL,分别将0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4mL的双硫腙-丙酮溶液加入到容量瓶中，加入蒸馏水使其稀释至刻度，混匀。在波长561nm处，把试剂空白作为参比，分别检测吸光度，根据所得数据绘制曲线图4。根据图4可知，显色剂用量在0.8-1.4mL的范围内时，待测溶液的吸光度达到最高且趋于稳定，因此，采用显色剂用量为1.0mL进行实验。
图4 显色剂用量与吸光度的关系
3.5 酸度的影响
按照实验方法，其它条件不变，用pH值分别为3.0、3.6、4.5、4.6、5.1、5.5、6.0的HAc-NaAc溶液作为缓冲配置待测溶液，测量其吸光度值，绘制图5。根据图5可知，pH值在4.5-5.0时，有最大吸收，综上，采用pH值为4.6的HAc-NaAc缓冲溶液作为本实验的缓冲试剂进行待测溶液的配置。
图5 酸度与吸光度的关系
3.6 线性范围与标准曲线
取8只洁净的50mL容量瓶并编号1-8，分别移取0.0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5mL的10μg/mL的锌标准溶液和1mL的HAc-NaAc缓冲溶液，震荡，摇匀，再分别移入1mL的双硫腙-丙酮溶液，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，把试剂空白作为参比，波长选定为561nm，测量其吸光度，绘制标准曲线图6。根据图6可知，锌在0.0-0.7μg/mL的范围内其吸光度的线性关系良好，线性方程为：Y=0.9304X+0.07572，相关系数为0.9998。
图6 锌的标准曲线
3.7 样品测定
按照实验方法，对处理后的样品进行了分析测定，并进行加标回收实验，两类样品的结果分别详见于表1与表2。由两表可知在最佳实验条件下，对两类茶叶中的锌的含量进行了有效测定，该方法的相对标准偏差为2.28%-4.05%，加标回收实验的回收率为90.89%-107.12%。实验结果显示，此方法精密度好，准确度高，适合对茶叶中的锌含量进行测定。
运用本实验方法，对两类茶叶饮用时实际能被人摄取的锌进行了检测，既测定了茶叶中的锌在热水中的浸出率，根据实验数据绘制图7。根据图7可知，绿茶中锌的浸出率高于乌龙茶中锌的浸出率。
表1 绿茶样品分析结果
表2 乌龙茶样品分析结果
图7 绿茶与乌龙茶浸出率对比
结论
本文采用分光光度法测定两类茶叶中锌的含量，并且着重探讨了两类茶叶浸出率的不同。选择以更加高效的丙酮溶解双硫腙，调节pH值为4.6，锌与双硫腙生成红色络合物，进行检测。相对标准偏差2.28%-4.05%，加标回收率为90.89%-107.12%，该法快速、高效、操作简便、成本低，灵敏度高，适合对茶叶中的锌含量及其茶叶中锌的浸出率进行测定。
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