太原市市售蔬菜營養(yǎng)成分分析與品質(zhì)評(píng)價(jià)

時(shí)佳琦，趙瑞芬，程 濱，滑小贊，王 森

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院·省部共建有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（籌） 太原 030031）

蔬菜中含有大量蛋白質(zhì)、碳水化合物、維生素、礦物質(zhì)、抗氧化物和膳食纖維等人體所必需的多種維生素和礦物質(zhì)，是人們?nèi)粘ｏ嬍持斜夭豢缮俚氖澄镏籟1]。蔬菜產(chǎn)業(yè)在我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中有著重要作用，受市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動(dòng)，蔬菜的種植面積呈現(xiàn)逐年增加趨勢(shì)，2018 年全國蔬菜產(chǎn)量達(dá)70 347 萬t，但蔬菜生產(chǎn)規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化和組織化程度低，大量不合理施用化肥、農(nóng)藥對(duì)蔬菜衛(wèi)生品質(zhì)造成極大的危害[1]。人體攝入硝酸鹽的70%～80%來自于蔬菜，氮肥大量施用造成蔬菜內(nèi)硝酸鹽累積，在一定條件下，進(jìn)入人體中硝酸鹽會(huì)轉(zhuǎn)化成對(duì)人體有害的亞硝酸鹽或其他亞硝酸胺化合物，硝酸鹽隨蔬菜通過食物鏈進(jìn)入人體從而影響人體健康[2-6]。重金屬是一類污染物，在植物體中含量少，但隨著工業(yè)化和城市化推進(jìn)，工業(yè)三廢、生活垃圾等通過降塵、施肥和灌溉等途徑使各種重金屬元素進(jìn)入農(nóng)田土壤并不斷累積，通過食物鏈對(duì)生態(tài)環(huán)境、食品安全以及人體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

關(guān)于市售蔬菜品質(zhì)的調(diào)查研究國內(nèi)已有報(bào)道。蓋屏卓等[7]對(duì)哈爾濱市售蔬菜品質(zhì)分析結(jié)果表明，根菜類蔬菜維生素C 含量顯著高于葉菜類，而其硝酸鹽含量顯著低于葉菜類。李英麗等[8]對(duì)河北省市售蔬菜研究顯示，果菜類蔬菜中有機(jī)酸含量高于葉菜類和根莖類。葉菜類蔬菜中還原糖含量高于果菜類和根莖類。楊文等[9]研究發(fā)現(xiàn)，成都平原地區(qū)蔬菜中的葉菜類和茄果類鉛（Pb）、鎘（Cd）含量相對(duì)較高。周梅素等[10]和許富榮等[11]的研究結(jié)果表明，太原市各類蔬菜中硝酸鹽含量表現(xiàn)為葉菜類>根菜類>果菜類。張珍珍等[12]研究表明太原市市售的15 種蔬菜130 個(gè)樣品中生菜和白菜存在Pb 和Cd 超標(biāo)，蔬菜重金屬污染總體含量表現(xiàn)為Pb>Cd>鉻（Cr）>鋅（Zn）>銅（Cu）。綜上所述，市售蔬菜可能存在健康風(fēng)險(xiǎn)隱患。為了減少化肥和農(nóng)藥的過量施用對(duì)農(nóng)作物和環(huán)境產(chǎn)生危害，2015 年中央“1 號(hào)文件”提出農(nóng)業(yè)發(fā)展“轉(zhuǎn)方式、調(diào)結(jié)構(gòu)”的戰(zhàn)略部署，開展“雙減”專項(xiàng)，發(fā)展高質(zhì)量農(nóng)業(yè)[13]。經(jīng)過幾年的“減肥減藥”生產(chǎn)措施，市售蔬菜的品質(zhì)有待被進(jìn)一步調(diào)查和了解，筆者以太原市冬季市售蔬菜為研究對(duì)象，對(duì)不同類別蔬菜的維生素C 含量等營養(yǎng)成分、硝酸鹽及重金屬含量進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，以期為人們?nèi)粘Ｉ钪懈茖W(xué)地選購蔬菜、科學(xué)種植蔬菜提供參考。

1 材料和方法

1.1 材料

試驗(yàn)于2021 年11－12月進(jìn)行，在太原市南郊隨機(jī)選取3～5 個(gè)大型蔬菜市場(chǎng)，根據(jù)蔬菜的農(nóng)業(yè)生物學(xué)分類方法在各個(gè)市場(chǎng)攤位上選取居民常食的葉菜類（大白菜、生菜、油菜、油麥菜、娃娃菜、茼蒿、芹菜、菠菜、結(jié)球甘藍(lán)和香菜）、根菜類（山藥、胡蘿卜、蓮菜、土豆和白蘿卜）及果菜類（冬瓜、黃瓜、長辣椒、番茄、簇生椒、西葫蘆、甜椒、茄子）3 類共計(jì)23種蔬菜，每種蔬菜隨機(jī)從5 個(gè)攤位購買，共115 個(gè)樣本，每一種蔬菜由3～5 株混合組成。

1.2 測(cè)定方法

在實(shí)驗(yàn)室中切取樣品可食部分，先用自來水清洗，再用純凈水洗凈，然后用濾紙吸干水分，粉碎后立即測(cè)定維生素C 含量，剩余鮮樣用保鮮樣品袋密封，放入-40 ℃冰箱冷藏保存，用于其他成分分析。

1.2.1 硝酸鹽測(cè)定 采用RQflex 10 硝酸鹽快速測(cè)定儀測(cè)定硝酸鹽含量，其測(cè)定范圍為5～225 mg · L-1（以NO3

-計(jì)）[14]。

1.2.2 品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定 采用2，6-二氯靛酚溶液滴定法測(cè)定維生素C 含量，采用直接滴定法測(cè)定還原糖含量、總糖含量，采用指示劑滴定法測(cè)定有機(jī)酸含量[15-16]。

1.2.3 中、微量元素測(cè)定 采用HNO3-HClO4消解，火焰原子吸收分光光度法測(cè)定鈣（Ca）、鎂（Mg）、鐵（Fe）、錳（Mn）、Cu 和Zn[12，17-18]含量。

1.2.4 重金屬含量的測(cè)定 采用原子熒光光譜法測(cè)定Hg、As 含量；采用HNO3-HClO4消解-石墨爐原子吸收分光光度法測(cè)定Cr、Pb、Cd 含量[19]。

1.3 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1.3.1 蔬菜硝酸鹽含量分級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 硝酸鹽含量限量采用沈明珠等[20]提出的中國居民食用蔬菜分級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（表1）。

表1 蔬菜硝酸鹽含量分級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1.3.2 蔬菜中重金屬限量值 蔬菜中重金屬Cd、Pb、Cr、Hg、As 的限量參照食品中重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)[21]規(guī)定（表2）。

表2 蔬菜中重金屬限量值

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2010 進(jìn)行數(shù)據(jù)整理、相關(guān)計(jì)算和作圖；采用IBM SPSS Statistics 20 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析，使用Duncan 法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種類蔬菜品質(zhì)指標(biāo)分析

由圖1 和表3 可以看出，蔬菜還原糖含量（w，后同）范圍為1.11～3.52 g·100 g-1；葉菜類蔬菜平均還原糖含量顯著低于根菜類和果菜類蔬菜，葉菜類中結(jié)球甘藍(lán)還原糖含量最高，為3.52 g·100 g-1，而茼蒿和芹菜還原糖含量低于檢出限。23 種蔬菜中總糖含量為0.91～8.55 g·100 g-1，三類蔬菜中總糖平均含量存在顯著性差異，根菜類總糖含量最高。果菜類長辣椒總糖含量最高，達(dá)到4.34 g·100 g-1，甜椒和西葫蘆的總糖含量無顯著差異，但與其他果菜類蔬菜差異顯著。根菜類中胡蘿卜總糖含量高達(dá)8.55 g·100 g-1，顯著高于其他根菜類蔬菜；葉菜類蔬菜中結(jié)球甘藍(lán)總糖含量最高，為3.62 g·100 g-1，芹菜和茼蒿中總糖含量低于檢出限，其余葉菜類蔬菜間差異顯著。

圖1 不同類別蔬菜平均還原糖和總糖含量

表3 不同種類蔬菜品質(zhì)指標(biāo)分析

由圖2 可知，不同類別蔬菜的維生素C 含量不同，根菜類蔬菜平均維生素C 含量顯著低于葉菜類和果菜類蔬菜。由表3 可知，葉菜類蔬菜維生素C 含量在16.04～129.24 mg·100 g-1，其中香菜維生素C 含量最高，其次是結(jié)球甘藍(lán)和菠菜，葉菜類不同種蔬菜間維生素C 含量差異顯著；果菜類蔬菜維生素C 含量為2.47～127.19 mg·100 g-1，長辣椒維生素C 含量最高，茄子維生素C 含量最低；根菜類蔬菜維生素C 含 量 為2.43～14.67 mg·100 g-1，平 均 值 為5.32 mg·100 g-1。

圖2 不同類別蔬菜平均維生素C 含量

由圖3 可知：不同類別蔬菜平均有機(jī)酸含量差異顯著，根菜類蔬菜平均有機(jī)酸含量高于葉菜類和果菜類蔬菜。由表3 可知，23 種蔬菜的有機(jī)酸含量都小于1.00%，葉菜類的有機(jī)酸含量均在0.30%以下；果菜類蔬菜中茄子有機(jī)酸含量最高，為0.92%；葉菜類的芹菜和果菜類的冬瓜有機(jī)酸含量最低，為0.04%。

圖3 不同類別蔬菜平均有機(jī)酸含量

圖4 不同類別蔬菜平均礦質(zhì)元素（Fe、Mn）含量

圖5 不同類別蔬菜平均礦質(zhì)元素（Cu、Zn）含量

圖6 不同類別蔬菜平均礦質(zhì)元素（Ca、Mg）含量

2.2 礦質(zhì)元素分析

由圖4、5、6 和表4 可知，不同類別蔬菜中Fe和Mn 的平均含量均存在顯著差異，表現(xiàn)為葉菜類>根菜類>果菜類。不同類別蔬菜中除葉菜類菠菜和根菜類馬鈴薯的Cu 含量分別為1.54 mg·kg-1和1.44 mg·kg-1，其余種類蔬菜Cu 含量和三類蔬菜平均Cu 含量均小于1.00 mg·kg-1；葉菜類和果菜類蔬菜Cu 平均含量差異不顯著；在不同類別蔬菜中Zn平均含量差異顯著，葉菜類蔬菜Zn 平均含量顯著高于根菜和果菜類蔬菜。葉菜類蔬菜中Ca 和Mg兩種礦質(zhì)元素平均含量高于根菜類和果菜類蔬菜。

表4 蔬菜礦質(zhì)元素含量分析

由圖4、5、6 和表4 可以看出，葉菜類蔬菜中平均Fe 含量約為根菜類蔬菜的6 倍、果菜類蔬菜的11 倍。葉菜類蔬菜中菠菜Fe 含量最高，達(dá)248.60 mg·kg-1，分別是結(jié)球甘藍(lán)和茄子Fe 含量的48.75 倍和85.72 倍，根菜類蔬菜中除了蓮菜中的Mn 含量高于Fe 含量外，其他種類蔬菜Fe 含量普遍高于除Ca、Mg 以外其他元素含量。23 種蔬菜中，根菜類蔬菜中蓮菜Mn 含量最高，是含量最低的山藥的43.35 倍；果菜類的冬瓜Mn 含量最低。根菜類蔬菜Cu 平均含量最高，為0.69 mg·kg-1，而葉菜類和果菜類蔬菜Cu 平均含量在0.44 mg·kg-1；23 種蔬菜中，Cu 和Zn 含量最高的蔬菜分別為菠菜和油麥菜。葉菜類、根菜類和果菜類蔬菜中Ca 含量范圍分別在380～8704、60～320、90～2130 mg·kg-1，葉菜類蔬菜Mg、Ca 平均含量顯著高于根菜類和果菜類蔬菜；葉菜類蔬菜中油菜和香菜的Ca、Mg 含量最高分別達(dá)到8704、5600 mg·kg-1，而娃娃菜Ca、Mg含量最低，僅為380、140 mg·kg-1。

2.3 硝酸鹽含量及污染評(píng)價(jià)

由圖7 和表1、5 可知，葉菜類蔬菜硝酸鹽含量顯著高于根菜類和果菜類蔬菜，根菜類和果菜類蔬菜硝酸鹽含量較低；不同種類的葉菜類蔬菜中，菠菜和芹菜間無顯著性差異，其余葉菜類蔬菜間存在顯著性差異，其中大白菜的硝酸鹽含量最高，為3460 mg·kg-1，其次是油菜、茼蒿、油麥菜和香菜，這5 種蔬菜的硝酸鹽含量均達(dá)到嚴(yán)重污染程度；生菜、娃娃菜、菠菜和芹菜為中度污染，結(jié)球甘藍(lán)硝酸鹽含量最低，為42 mg·kg-1，為輕度污染。根菜類不同種類蔬菜硝酸鹽含量差異顯著，其中白蘿卜硝酸鹽含量最高，為164 mg·kg-1，根菜類蔬菜均為輕度污染，允許生食。果菜類蔬菜中硝酸鹽為輕度污染，其中西葫蘆硝酸鹽含量顯著大于其他蔬菜，其次是冬瓜，含量分別為267、238 mg·kg-1。

圖7 不同類別蔬菜平均硝酸鹽含量

表5 蔬菜硝酸鹽含量分析

2.4 重金屬含量與污染評(píng)價(jià)

所選取的3 個(gè)類別23 種蔬菜中，Hg 全部未檢出，不同類別蔬菜中Pb、Cr、Cd 和As 含量間存在差異。結(jié)合表2 和表6 可知，葉菜類蔬菜中生菜、大白菜、娃娃菜、芹菜和結(jié)球甘藍(lán)中的Pb 含量低于檢出限，其他品種Pb 含量在0.024～0.138 mg·kg-1，未超過限量值（0.300 mg·kg-1）。各類蔬菜的As 含量均較低，除了未檢出的蔬菜外，其他種類As 含量均在0.0045～0.129 8 mg·kg-1，未超出限量值（0.500 0 mg·kg-1）。果菜類蔬菜中的長辣椒Cd 含量為0.061 mg·kg-1已超出限量值（0.050 mg·kg-1），其余蔬菜的Cd 含量均較低。葉菜類蔬菜中菠菜的Cr 含量達(dá)到0.787 mg·kg-1，遠(yuǎn)超出Cr 的限量值（0.500 mg·kg-1），表明太原市市售的菠菜存在重金屬Cr 超標(biāo)現(xiàn)象。

由圖8、表6 可知，三類蔬菜的重金屬As、Cr、Pb和Cd 的平均含量差異顯著，其中葉菜類蔬菜的Cr、根菜類的As 和Pb、果菜類的Cd 平均含量最高。在所有重金屬的檢測(cè)中，根菜類蔬菜中重金屬均未超標(biāo)，葉菜類蔬菜中的菠菜、果菜類蔬菜中的尖椒存在超標(biāo)現(xiàn)象；在所有蔬菜中Cd 和Cr 出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象。

圖8 不同類別蔬菜平均重金屬含量

表6 蔬菜重金屬含量

3 討論與結(jié)論

筆者所選取的23 種蔬菜的品質(zhì)指標(biāo)分析結(jié)果表明：太原市市售不同類別蔬菜平均維生素C 含量存在差異，表現(xiàn)為葉菜類>果菜類>根菜類，這一結(jié)果與池秀蓉[22]的研究結(jié)果一致，與蓋屏卓等[7]和賀苗苗等[23]研究結(jié)果不同。平均還原糖含量為果菜類、根菜類>葉菜類，而李英麗等[8]研究表明，還原糖含量表現(xiàn)為葉菜類>果菜類>根莖菜類，與筆者研究結(jié)論不一致，可能與選取的蔬菜品種、蔬菜產(chǎn)地以及蔬菜成熟期有關(guān)。蔬菜是人們攝入必需礦質(zhì)元素的重要來源，不同類別蔬菜間鐵（Fe）、錳（Mn）、鋅（Zn）3 種營養(yǎng)元素均存在顯著差異，總體表現(xiàn)為葉菜類>根菜類>果菜類，這與孫帥等[24]的研究結(jié)果有差異，由于太原地處中國中部，與孫帥等人所選取的沿海城市蔬菜的生長環(huán)境、土壤類型等不同，可能是差異產(chǎn)生的主要原因。

人體外源性硝酸鹽的攝入主要來源于蔬菜。蔬菜是一種易于富集硝酸鹽的植物性食品，過量施用氮肥、長期貯藏、腌漬及不適宜的烹飪方式均會(huì)導(dǎo)致蔬菜內(nèi)硝酸鹽的積累，對(duì)人體健康有著重大的影響[25-26]。筆者的研究表明，根菜類和果菜類蔬菜硝酸鹽含量為輕度污染；葉菜類蔬菜中結(jié)球甘藍(lán)硝酸鹽為輕度污染，其余種類蔬菜均為中度、重度和嚴(yán)重污染，與蓋屏卓等[7]的調(diào)查結(jié)果相一致；周梅素等[10]和許富榮等[11]的研究表明太原市秋季市售蔬菜中的硝酸鹽含量葉菜類＞根菜類、果菜類，筆者研究結(jié)果與之相近。筆者的研究結(jié)果表明葉菜類蔬菜的硝酸鹽含量最高，但是根菜類和果菜類間差異不顯著，這可能與選取的蔬菜種類、蔬菜產(chǎn)地及管理措施有關(guān)。根菜類蔬菜中的白蘿卜和胡蘿卜以及果菜類蔬菜的簇生椒硝酸鹽含量為164、60、6 mg·kg-1，與2014 年許富榮等[11]研究結(jié)果相比，白蘿卜（385 mg·kg-1）、胡蘿卜（98 mg·kg-1）和簇生椒（78 mg·kg-1）的硝酸鹽含量明顯降低。這可能與近些年產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整“減肥減藥”措施實(shí)施有關(guān)。根據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO）和世界衛(wèi)生組織（WHO）的一級(jí)蔬菜可生食標(biāo)準(zhǔn)，食品中硝酸鹽含量應(yīng)等于或低于432 mg·kg-1。筆者的研究結(jié)果表明，根菜類、果菜類蔬菜以及葉菜類蔬菜中結(jié)球甘藍(lán)的硝酸鹽含量達(dá)到了生食標(biāo)準(zhǔn)，其他種類蔬菜遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過生食標(biāo)準(zhǔn)（432 mg·kg-1），人們?cè)谑秤檬卟藭r(shí)要引起足夠的重視，針對(duì)不同品種蔬菜對(duì)硝酸鹽富集的特征，選擇合適的食用方法，盡量避免生食或者腌制食用。

蔬菜除積累對(duì)人體有益的元素外，還積累一定的對(duì)人體有害的重金屬元素。筆者選取的3 類23種蔬菜中根菜類蔬菜中重金屬Cr、Pb、As、Hg 和Cd含量均未超標(biāo)；除葉菜類蔬菜中的菠菜和果菜類長辣椒分別存在Cr 和Cd 含量超標(biāo)現(xiàn)象外，其余蔬菜中重金屬元素含量均在限量值范圍內(nèi)。葉菜類蔬菜As 平均含量最高、Pb 平均含量表現(xiàn)為根菜類大于果菜類蔬菜，與陳亮等[27]研究結(jié)果，葉菜類Pb 含量最高、根菜類Cd 和As 含量較高不同，可能與所選蔬菜種類和產(chǎn)地有關(guān)。通過對(duì)比張珍珍等[12]的研究可以看出，太原市市售葉菜類蔬菜中生菜和根菜類蔬菜中馬鈴薯的重金屬Pb 含量均有所下降，但不同蔬菜的Cd 含量均有所增加。高鵬等[36]研究也表明太原市土壤重金屬風(fēng)險(xiǎn)由強(qiáng)到弱依次為Hg＞Cd＞As＞Pb＞Cr，表明太原市重金屬Cd 對(duì)土壤蔬菜的累積風(fēng)險(xiǎn)大于Pb。因此，居民應(yīng)注意選擇非工業(yè)活動(dòng)區(qū)種植蔬菜，以免帶來Cd 污染蔬菜食入風(fēng)險(xiǎn)。