食品中營(yíng)養(yǎng)素含量的檢測(cè)技術(shù)分析

劉 揚(yáng)

(綏濱縣市場(chǎng)監(jiān)督管理局，黑龍江 綏濱 156200)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展，做好食物營(yíng)養(yǎng)素的檢測(cè)工作對(duì)于保障食品安全有著至關(guān)重要的作用和意義。在具體檢測(cè)中，所檢測(cè)的數(shù)據(jù)不僅可以反映出人體內(nèi)所需的營(yíng)養(yǎng)成分含量，還能助力食品營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)評(píng)價(jià)及分等分級(jí)，為人們提供安全綠色食物的同時(shí)，保障人們的身體健康與安全。并且基于檢測(cè)結(jié)果，可以為消費(fèi)者按需購(gòu)買產(chǎn)品提供確切的參考依據(jù)，使其在選擇食物時(shí)可以更加具有針對(duì)性，進(jìn)一步保持人體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)均衡，減少各種疾病的發(fā)生概率。由此各種檢測(cè)技術(shù)的使用與研發(fā)也受到廣大技術(shù)人員和營(yíng)養(yǎng)研究學(xué)者的關(guān)注與支持。

1 蛋白質(zhì)檢測(cè)

蛋白質(zhì)是維持人體生命活動(dòng)的必備條件，更是構(gòu)成人體抗體和細(xì)胞等不可缺少的核心成分。在過(guò)去對(duì)食物中的蛋白質(zhì)含量進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，所常用的方法有凱氏定氮法、雙縮脲法和考馬斯亮藍(lán)法等，同時(shí)，近些年也有一些檢測(cè)人員利用近紅外檢測(cè)法來(lái)檢測(cè)谷物中蛋白質(zhì)。

1.1 凱氏定氮法

該方法測(cè)定流程簡(jiǎn)單，所用試劑和實(shí)驗(yàn)條件極易獲取，因此在實(shí)際工作中使用最多、應(yīng)用范圍最廣，更是國(guó)標(biāo)中的推薦方法。具體操作方法為：稱取一定量的樣品放入消化管中(空白對(duì)照管不加入樣品)，隨后分別加入硫酸鉀和硫酸銅的混合物與濃硫酸，加入后放到消化架上，直至溶液呈淡綠色澄清透明。冷卻后加堿進(jìn)行蒸餾，收集蒸餾液并使用標(biāo)準(zhǔn)的鹽酸進(jìn)行滴定，直到指示劑(硼酸)變色(綠色→淡紫色)被視為滴定中止，這時(shí)，通過(guò)計(jì)算就可得到蛋白質(zhì)的含量。

但是，由于凱氏定氮法在測(cè)定過(guò)程中涉及消化、轉(zhuǎn)移、蒸餾、滴定等操作步驟，因此該方法存在消化時(shí)間、消化溫度、催化劑用量、蒸餾溫度、蒸餾時(shí)間、鹽酸濃度、滴定終點(diǎn)判定等影響因素[1]。

1.2 雙縮脲方法

在對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)期間使用雙縮脲方法，可以利用比色法來(lái)測(cè)定蛋白質(zhì)的濃度，并且所產(chǎn)生的硫銨不會(huì)影響和干擾其顯色的效果。在此期間，蛋白質(zhì)多肽與會(huì)發(fā)生反應(yīng)生產(chǎn)紫藍(lán)色的絡(luò)合物，該絡(luò)合物最大吸收波長(zhǎng)為540 nm[2]。此時(shí)需要繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，利用雙縮脲試劑和標(biāo)準(zhǔn)蛋白溶液進(jìn)行繪制。然后將待測(cè)樣品和等量雙縮脲試劑放到待測(cè)試管中，選擇加入雙縮脲試劑但是不含有樣品的試管作為對(duì)照試驗(yàn)。充分混合后，基于室溫(20 ℃～25 ℃)下進(jìn)行30 min的靜置，于540 nm波長(zhǎng)處進(jìn)行比色，將對(duì)照試管調(diào)零，讀取吸光度值，由此可在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查到蛋白質(zhì)的含量。需要注意的是，雙縮脲方法比較適用于含量為0.5 g/L到10 g/L的蛋白質(zhì)溶液檢測(cè)中。

2 水分檢測(cè)

檢測(cè)食物中水分的方法原理在于利用食品中水分的物理性質(zhì)，在(1個(gè)大氣壓)，溫度101 ℃～105 ℃下采取揮發(fā)方法測(cè)定樣品中干燥減失的重量，包含吸濕水、部分結(jié)晶水和該條件下能揮發(fā)的物質(zhì)，再通過(guò)干燥前后的稱量數(shù)值計(jì)算出水分的含量。所選擇的試劑為6 mol/L的鹽酸溶液、6 mol/L氫氧化鈉溶液以及海砂。儀器和設(shè)備則選擇扁形鋁制或者玻璃制的稱量瓶、干燥器、天平、電熱恒溫干燥箱等。

取潔凈鋁制或玻璃制的扁形稱量瓶，置于101 ℃～105 ℃干燥箱中，瓶蓋斜支于瓶邊。加熱，取出蓋好，置干燥器內(nèi)冷卻，稱量，重復(fù)干燥至前后兩次質(zhì)量差不超出2 mg，即為恒重。不容易研磨的樣品應(yīng)盡可能切碎，稱取2 g～10 g試樣(精確至0.000 1 g)，放入此稱量瓶中，試樣厚度不超出5 mm，如為疏松試樣，厚度不超出10 mm，加蓋，精密稱量后，置101 ℃～105 ℃干燥箱中，瓶蓋斜支于瓶邊，干燥2 h～4 h后，蓋好取出，放入干燥器內(nèi)冷卻30 min后稱量。

再次放進(jìn)101 ℃～105 ℃干燥箱中干燥1 h左右，取出，放入干燥器內(nèi)冷卻后再稱量。重復(fù)以上操作至前后兩次質(zhì)量差不超出2 mg，即為恒重。

3 膳食纖維檢測(cè)

對(duì)食物中膳食纖維進(jìn)行檢測(cè)的原理為，干燥試樣經(jīng)熱穩(wěn)定a-淀粉酶、蛋白酶和葡萄糖茸酶解消化，去除蛋白質(zhì)和淀粉后，經(jīng)乙醇沉淀、抽濾，殘?jiān)靡掖己捅礈?，干燥稱量，即為總膳食纖維殘?jiān)Ａ砣≡嚇油瑯用附?，直接抽濾并用熱水洗滌，殘?jiān)稍锓Q量，即得不溶性膳食纖維殘?jiān)粸V液用4倍體積的乙醇沉淀、抽濾、干燥稱量，得可溶性膳食纖維殘?jiān)??？鄢黝惿攀忱w維殘?jiān)邢鄳?yīng)的蛋白質(zhì)、灰分和試劑空白含量，即可計(jì)算出試樣中總的、不溶性和可溶性膳食纖維含量。

4 碳水化合物

碳水化合物是生命細(xì)胞結(jié)構(gòu)的主要成分及主要供能物質(zhì)，并且有調(diào)節(jié)細(xì)胞活動(dòng)的重要功能。機(jī)體中碳水化合物的存在形式主要有3種，葡萄糖、糖原和含糖的復(fù)合物，碳水化合物的生理功能與其攝入食物的碳水化合物種類和在機(jī)體內(nèi)存在的形式有關(guān)。

①膳食碳水化合物是人類獲取能量的最經(jīng)濟(jì)和最主要的來(lái)源，能夠提供和儲(chǔ)存熱能[3]；②碳水化合物是構(gòu)成機(jī)體組織的重要物質(zhì)，維持大腦功能必需的能源并參與細(xì)胞的組成和多種活動(dòng)；此外還有調(diào)節(jié)脂肪代謝、提供膳食纖維、節(jié)約蛋白質(zhì)、抗生酮、解毒和增強(qiáng)腸道功能的作用。

食物中碳水化合物檢測(cè)主要應(yīng)用的還是化學(xué)法、酶法、氣相色譜法和液相色譜法4種方法，實(shí)際檢測(cè)中，需要結(jié)合具體情況來(lái)選擇適合的檢測(cè)方法，進(jìn)而保障檢測(cè)方法的實(shí)用性和數(shù)據(jù)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

5 脂肪酸檢測(cè)

在檢測(cè)食物中脂肪酸成分過(guò)程中，氣相色譜法是最為常用的方法，利用載體將需要分析的混合物帶入到色譜柱中，在一定壓力和溫度的條件下，每個(gè)氣體組分在載體中和固定液薄膜中的氣液兩相分配系數(shù)不同，并且隨著載體不斷向前移動(dòng)，樣品的組分會(huì)在氣液兩相中反復(fù)的分配，促使脂肪酸各個(gè)組分的移動(dòng)速度快慢不同，進(jìn)而可以逐漸分開各組的組分，在進(jìn)行測(cè)定。

5.1 儀器的選擇

包含氣相色譜儀、氫火焰離子化檢測(cè)器、氮?dú)?、氫氣、壓縮空氣、色譜柱(2 m×4 mm或者是3 m×4 mm)。在檢測(cè)期間需要保持210 ℃的柱溫、280 ℃的進(jìn)樣器和檢測(cè)器溫度，且需要保持40 mL/cm2的氮?dú)饬魉佟?/p>

5.2 試劑的選擇

如果沒有標(biāo)注規(guī)格，都指優(yōu)級(jí)純，試驗(yàn)用水為蒸餾水，石油醚(分析純)、無(wú)水甲醇、苯、脂肪酸混合標(biāo)準(zhǔn)液、0.4 mol/L的氫氧化鉀與甲醇混合溶液。

5.3 操作步驟

稱取30 mg～100 mg的油脂放入到10 mL的量瓶?jī)?nèi)部，加入1 mL～2 mL的石油醚(沸程30℃～60℃)與苯混合溶劑，輕輕搖動(dòng)促使油脂充分溶解。隨后加入0.4 mol/L的氫氧化鉀與甲醇混合溶液1 mL～2 mL，混合均勻。在室溫狀態(tài)下靜止5 min～10 min之后加入蒸餾水，促使量瓶?jī)?nèi)部的石油醚苯甲酯溶液上升，到瓶頸上部分放置，等待其澄清。如果急需分析且上清液十分渾濁時(shí)，可以在其上部滴入數(shù)滴無(wú)水乙醇，等到1 min～2 min后即可澄清。隨后將上清液吸取，在室溫狀態(tài)下吹入氮?dú)猓瑢⑵錆饪s，這時(shí)所得到的濃縮液即可用于氣相色譜的分析。需要注意的是，同一個(gè)樣品在兩次測(cè)定過(guò)程中，測(cè)定值之間的差值不能超出平均值的5%。

6 維生素檢測(cè)

維生素的檢測(cè)和其他類元素檢測(cè)有著較大的差異，在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，需要根據(jù)維生素的種類來(lái)進(jìn)行分別檢測(cè)，選擇不同的檢測(cè)方法來(lái)得到精準(zhǔn)的結(jié)果。如主要針對(duì)食品中胡蘿卜素和類胡蘿卜素進(jìn)行的檢測(cè)，一般采取的是高效液相色譜法來(lái)檢測(cè)維生素A、D、E和K1[4]；檢測(cè)維生素B6、B12和煙酸以及葉酸等采取的是微生物法；對(duì)于食物中的維生素B1、B2和C可采取熒光法；而目前，檢測(cè)維生素C主要采取的是二硝基苯肼比色法。

6.1 熒光法

其主要是利用活性炭氧化作用，將還原型的抗壞血酸氧化為脫氫型的抗壞血酸之后，其與OPDA(鄰苯二胺)進(jìn)行反應(yīng)，生成喹喔啉，呈現(xiàn)熒光，該熒光物質(zhì)的強(qiáng)度和其濃度在一定條件下呈現(xiàn)正比，以此來(lái)對(duì)食物中抗壞血酸和脫氫型抗壞血酸總量進(jìn)行測(cè)定。而脫氫型的抗壞血酸和硼酸能夠形成復(fù)合物，該復(fù)合物不會(huì)與OPDA發(fā)生反應(yīng)，因此可以排除雜質(zhì)的影響。該方法最小的檢出限為0.022 g/mL。

6.2 二硝基苯肼比色法

該方法是利用活性炭氧化還原型的抗壞血酸，將其氧化為脫氫型的抗壞血酸，再和二硝基苯肼發(fā)生反應(yīng)生成紅色脎，其含量會(huì)與總的抗壞血酸含量呈現(xiàn)正比，由此可進(jìn)行吸光度的測(cè)定。

7 礦物質(zhì)檢測(cè)

礦物質(zhì)又稱為無(wú)機(jī)鹽，除去碳、氫、氧和氮等構(gòu)成有機(jī)物質(zhì)和水分的元素之外，其他的元素被統(tǒng)稱為礦物質(zhì)元素。在營(yíng)養(yǎng)學(xué)中可以將其分為必需、非必需和有毒元素3類；在人體需求的角度可以分為常量元素和微量元素兩類。在礦物質(zhì)元素的檢測(cè)方法上多數(shù)使用的是原子吸收分光光度法進(jìn)行檢測(cè)，該方法本身的選擇性良好，靈敏度非常高，測(cè)定的流程也比較簡(jiǎn)便，可以同時(shí)對(duì)多種元素進(jìn)行測(cè)定。而且不能僅對(duì)食物中的礦物質(zhì)含量進(jìn)行檢測(cè)，還能夠?qū)θ梭w或者是動(dòng)物所吸收的礦物質(zhì)元素狀況進(jìn)行檢測(cè)，是目前最為常用的檢測(cè)食物中礦物質(zhì)的方法。

8 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于目前的食物中營(yíng)養(yǎng)素含量的檢測(cè)來(lái)說(shuō)，檢測(cè)技術(shù)種類較多，但是不同的方法需要根據(jù)不同的情況來(lái)選擇使用，每一種測(cè)定方法都有著其固定的適用條件。因此在現(xiàn)有的檢測(cè)條件下，不僅要保障檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)性和檢測(cè)過(guò)程的簡(jiǎn)便性，還需要不斷研究出新的檢測(cè)方法，如蛋白質(zhì)芯片等，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)結(jié)果的高準(zhǔn)確度和檢測(cè)過(guò)程的高效率性要求，這樣才能全方位地保障食品和人體的健康安全。