乳粉中8種常微量元素含量分析與評價

李 超，方晨璐，賈亦森，陳姍姍，劉李婷，康 婕

（1.陜西省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院，農(nóng)副食品所，陜西西安 710048；2.咸陽職業(yè)技術(shù)學院，陜西咸陽 712000）

乳粉是世界上生產(chǎn)管理最嚴格的食物之一，其質(zhì)量問題關(guān)系到廣大嬰兒特別是沒有母乳的嬰兒的身體健康，而乳粉中礦物質(zhì)元素的種類和含量是評價其營養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵指標，準確測定和設(shè)置這些產(chǎn)品中各元素含量至關(guān)重要[1]。乳粉中含有多種人體所需元素，是人體從食品中獲取營養(yǎng)元素的重要來源。乳粉可為處于不同成長階段的人群補充身體所需的營養(yǎng)元素，保障身體健康，對人體生長發(fā)育起到非常重要的作用。常量元素是指在有機體內(nèi)含量占體重0.01%以上的礦物元素，主要包括鈣、磷、鈉、氯、硫和鎂等元素。其中，鈣與兒童成長過程中的骨骼發(fā)育密切相關(guān)；鈉與體內(nèi)氧代謝和維持血壓平衡調(diào)控有關(guān)；人體缺鎂會導致偏頭痛、疲勞等癥狀[2]。微量元素是指在有機體內(nèi)含量占體重0.01%以下的礦物元素[3]。它們的含量雖然很少，但作用很大，是人體必不可少的營養(yǎng)物質(zhì)。微量元素主要包括鐵、銅、鈷、鋅、硒、錳和碘等[4]。缺鐵會影響兒童的智力發(fā)育；缺鋅則會引起兒童抵抗力下降，出現(xiàn)反復感冒及腹瀉等癥狀[5]。本文采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定了多種乳粉中常微量元素含量，并對不同乳粉中各元素含量進行對比與分析，根據(jù)不同年齡段兒童的生長發(fā)育特點，分析我國兒童乳粉營養(yǎng)需求，以期為我國乳粉的發(fā)展提供研究思路，為乳品企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)提供方向。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

乳粉樣品：采用隨機抽樣方法從市場上按種類購買不同乳粉；硝酸（分析純），德國默克化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀，賽默飛世爾科技有限公司；電熱趕酸儀，天津萊玻特瑞科技有限公司；超純水機，優(yōu)普超純科技有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 方法準確度測定

參照《食品安全國家標準 食品中多元素的測定》（GB 5009.268—2016）第二法的規(guī)定對從中國檢驗檢疫科學研究院測試評價中心購買的配方乳粉質(zhì)控樣品進行測定。

1.3.2 8種常微量元素測定

稱取 0.2～0.5 g（精確至0.001 g）試樣于微波消解內(nèi)罐中，加入9 mL 濃硝酸，加蓋放置過夜，旋緊外罐，置于微波消解儀中進行消解。冷卻后取出內(nèi)罐，置于可調(diào)式控溫電熱爐上，于160 ℃趕酸至近干，用超純水定容至50 mL，混勻待測。同時做空白實驗。采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀測定乳粉樣品各元素含量，儀器條件如下。等離子體功率：1 150 W；泵速： 50 r·min-1；輔助氣流量： 0.5 L·min-1；霧化器流量： 0.7 L·min-1；冷卻氣流量：12 L·min-1；曝光時間：5 s；清洗時間：40 s；積分時間：15 s。

2 結(jié)果與分析

2.1 質(zhì)控樣品測定結(jié)果

由表1可知，乳粉中所有元素測定結(jié)果均在證書要求范圍內(nèi)，測定值均靠近證書指定值，并且相對標準偏差均≤1.15%，說明測定方法可靠、測定結(jié)果準確，此方法中儀器參數(shù)和前處理均能滿足乳粉中8種元素的測定要求。

表1 質(zhì)控樣品各元素測定結(jié)果（n=3）

2.2 不同生長階段的乳粉中8種元素的含量分析

人體在不同生長階段對各種營養(yǎng)元素的需求不同。由表2可知，同一生長階段的3組乳粉中部分元素元素含量存在差異較大的情況，如3～15歲乳粉中銅含量（0.06 μg/100 g、0.09 μg/100 g、0.46 μg/100 g），中老年乳粉中鈣（610.26 mg/100 g、334.31 mg/100 g）、鐵（12.43 mg/100 g、5.68 mg/100 g）、鉀（1 048.66 mg/100 g、577.57 mg/100 g）和鋅（5.26 μg/100 g、2.46 μg/100 g）含量。嬰幼兒乳粉中（0～36月齡）同一生長階段的不同乳粉各元素含量差異較小，這與國家針對嬰幼兒乳粉制定相應(yīng)的標準以及嬰幼兒為乳粉的主要消費主體有關(guān)。3～15歲乳粉中鈣、鐵、鉀、鋅元素含量高于嬰幼兒和中老年乳粉，這與該階段人體生長對常微量元素的需求密切相關(guān)。3~15歲是兒童生長發(fā)育的關(guān)鍵階段，體重、身高、心智及身體各器官在這一階段迅速生長，導致其對各類營養(yǎng)元素的需求量較大。中老年乳粉中各元素含量差異較大，這可能與國家未針對中老年群體人群乳粉制定相應(yīng)的標準以及市場對該群體人群的重視度不高有關(guān)[6-7]。隨著社會發(fā)展，國家已經(jīng)對相關(guān)標準進行了新的調(diào)整，新的國家標準嚴格規(guī)定了維生素和礦物質(zhì)營養(yǎng)素的最小值和最大值，并對豆基奶粉的鐵、鋅、磷含量進行了單獨規(guī)定[8]。

表2 不同年齡（階段）乳粉中8種常微量元素含量

2.3 羊乳粉和駝乳粉中8種常微量元素含量分析

乳粉中礦物元素含量受哺乳動物品種、泌乳階段、產(chǎn)乳量、地域、季節(jié)、土壤、牧草、補飼模式（補飼草料）、飲水以及檢測方法等多種因素影響[9]。配方乳粉可以解決動物純?nèi)槿榉壑胁糠譅I養(yǎng)元素缺失或者含量較低的問題，通過調(diào)配使人體能夠從乳粉中獲得比較充分的營養(yǎng)元素。如表3所示，純羊乳粉中銅、鈣、鉀、鈉和鎂平均含量高于純駝乳粉，鐵、錳和鋅平均含量略小于純駝乳粉，這與動物體原乳中各元素差異以及飼料中各元素的含量不同有關(guān)，且加工過程也是造成各元素差異變化的重要原因。配方羊乳粉中鐵、錳、鋅元素含量明顯高于純羊乳粉，鈣、鉀、鎂、鈉和銅元素含量較純羊乳粉有所減小，且配方駝乳粉中銅平均含量較配方羊奶粉高了約13倍。配方駝乳粉與配方羊乳粉相比，除銅元素以外的其他7種常微量元素的平均含量差異較小，說明通過調(diào)配可以均衡奶粉中各元素含量以及彌補原生乳粉中某些元素含量較低的缺陷。

表3 羊乳粉和駝乳粉中8種常微量元素含量

3 結(jié)論

電感耦合等離子體發(fā)射光譜法能夠準確地測定乳粉中8種常微量元素含量。不同階段乳粉以及羊乳粉與駝乳粉中8種常微量元素含量存在明顯差異，0～36月齡乳粉中相同階段乳粉各元素含量差異較小，3～15歲以及中老年乳粉中各元素平均含量差異較大。純羊乳粉和純駝乳粉中部分元素差異比較明顯，除銅以外配方羊乳粉和配方駝乳粉中各元素含量基本相同。盡管不同乳源的原乳粉各元素含量存在明顯差異，但通過調(diào)配后的乳粉各元素含量趨于相近，并且均符合國家標準要求。