水東芥菜礦物質元素含量測定及營養(yǎng)評價

鄧金蘭，李偉華，謝穎琦，陸春梅，邵小艷

（茂名市食品藥品檢驗所，廣東茂名 525000）

水東芥菜是茂名地區(qū)地理標志產品之一，種植地區(qū)位于茂名市電白縣，水東芥菜地理標志產品保護范圍以廣東省電白縣《關于劃定水東芥菜產地范圍的函》 （電府函[2006]38 號） 提出的范圍為準，包括廣東省電白縣水東、林頭、觀珠、旦場、麻崗、樹仔、電城、嶺門、馬踏共9 個鎮(zhèn)現轄行政區(qū)域。因為電白縣土壤條件和地區(qū)氣候的原因，造就了水東芥菜獨特的口感與營養(yǎng)價值，電白縣的水東芥菜莖多葉少、口感爽脆、清甜無渣的優(yōu)質品種，含有豐富的維生素、蛋白質、粗纖維、可溶性糖等[1]。由于其獨特的口感與品質，水東芥菜得到廣大消費者的喜愛，產量供不應求。

礦物質元素在食品營養(yǎng)中起到重要作用，20 多種礦物質元素對人體維持正常的新陳代謝有重要作用[2]，人體無法合成礦物質元素，需要通過外界攝取。關于食品中礦物質元素含量的測定有龐敏[3]對明日葉中7 種礦物質元素含量測定及營養(yǎng)質量指數分析，梁水連等人[4]對香蕉中5 種礦物質元素含量測定及營養(yǎng)評價，馮小雨等人[5]對黑枸杞中礦物質元素含量測定及溶出性研究，劉仙金[6]對食用菌中礦物質元素含量的測定研究，冉江等人[7]對黔中金蕎麥主要礦物質元素含量測定及評價等，但調查發(fā)現關于水東芥菜研究較多的是生產栽培技術[8-11]，關于水東芥菜的礦物質元素研究的相關內容較少。通過采用微波消解法對樣品進行預處理，電感耦合等離子體質譜法測定其中K、Mg、Ca、Zn、Mn、Fe 等6 種礦物質元素的含量，以食物營養(yǎng)質量指數法對水東芥菜中礦物質元素含量進行營養(yǎng)評價，水東芥菜與9 種深色蔬菜礦物質元素的營養(yǎng)價值進行比較，以期為居民提供合理選擇食物指南。

1 材料與方法

1.1 樣品來源

采集樣品地區(qū)在水東芥菜地理標志產品保護范圍內，電白縣水東、林頭、觀珠、旦場、麻崗、樹仔、電城、嶺門、馬踏等9 個地區(qū)采集水東芥菜樣品36 批次。

1.2 材料與試劑

硝酸（優(yōu)級純）、高氯酸（優(yōu)級純），廣州化學試劑廠提供；鹽酸（優(yōu)級純），西隴化工股份有限公司提供；26 種多元素混合標準溶液（質量濃度1 000 mg/L），壇墨質檢科技股份有限公司提供。

1.3 儀器與設備

ICAPQ 型電感耦合等離子體質譜儀，美國賽默飛世爾科技有限公司產品；MARS6 型微波消解儀，美國CEM公司產品；Milli-Q 型超純水處理系統(tǒng)，廣州東銳科技有限公司產品；JYL-C16V 型破壁料理機，九陽股份有限公司產品；BFGS-12A 型趕酸器，北京信合達科技有限公司產品。

1.4 檢測方法與工作條件

1.4.1 樣品前處理

參照GB 5009.268—2016《食品安全國家標準食品中多元素的測定》[12]檢驗方法，將樣品洗凈、曬干后高速勻漿混合勻均，備用。準確稱取0.5 g 樣品置于微波消解罐，加入5 mL 硝酸，旋緊外蓋置于微波消解儀中，按表1 微波消解程序消解。微波消解完成后緩慢打開罐蓋，將消解罐置于趕酸架上于150 ℃加熱趕酸至近干，待消解罐冷卻后，將消解液轉移至25 mL 容量瓶中，加水定容至刻度，混合勻均，備用。

微波消解程序見表1。

表1 微波消解程序

1.4.2 儀器條件和參數

ICP-MS 儀器條件和參數見表2。

表2 ICP-MS 儀器條件和參數

1.5 營養(yǎng)評價方法

營養(yǎng)質量指數法（Index of nutritional quality，INQ） 是國際上膳食評價時對食物中的各營養(yǎng)素對人體需要的滿足程度的判定及對熱能的滿足程度。當INQ＜1 時，食物提供營養(yǎng)素的含量小于推薦供給量，不能滿足人體的需求；當INQ=1 時，食物提供營養(yǎng)素的含量等于推薦供給量，達到人體的需求量；當INQ＞1 時，食物提供營養(yǎng)素的含量大于推薦供給量，表明食物營養(yǎng)質量好。因而INQ≥1 的食物為優(yōu)質食物[13]。

營養(yǎng)質量指數計算公式：

式中：營養(yǎng)密度為100 g 食物中營養(yǎng)含量/人體每日所需營養(yǎng)素量，熱量密度為100 g 食物的熱量/人體每日所需熱量。

2 結果與評價

2.1 礦物質元素含量與分析

礦物質元素按照GB 5009.268—2016《食品安全國家標準 食品中多元素的測定》[12]方法測定，K、Mg、Ca、Zn、Mn、Fe 等6 種礦物質元素在標準檢測條件下進行線性范圍試驗，檢出限和重復性達到標準要求。

水東芥菜中K 含量分布圖見圖1，水東芥菜中Mg 含量分布圖見圖2，水東芥菜中Ca 含量分布圖見圖3，水東芥菜中Zn 含量分布圖見圖4，水東芥菜中Mn 含量分布圖見圖5，水東芥菜中Fe 含量分布圖見圖6，水東芥菜6 種礦物質元素差異性見表3。

表3 水東芥菜6 種礦物質元素差異性

圖1 水東芥菜中K 含量分布圖

圖2 水東芥菜中Mg 含量分布圖

圖3 水東芥菜中Ca 含量分布圖

圖4 水東芥菜中Zn 含量分布圖

圖5 水東芥菜中Mn 含量分布圖

圖6 水東芥菜中Fe 含量分布圖

由圖1～圖6可知，K含量集中在300～350mg/100g，Mg 含量集中在10～15 mg/100 g，Ca 含量集中在15～30 mg/100 g，Zn 含量集中在0.2～0.3 mg/100 g，Mn含量集中在0.25～0.50 mg/100 g，Fe 含量集中在2～4 mg/100 g。由表3 可知，K 含量為330.06 mg/100 g，6 種礦物質元素中含量最高；Zn 含量為0.24 mg/100 g，6 種礦物質元素中最低；6 種礦物質元素的平均含量從高到低排序為K＞Ca＞Mg＞Fe＞Mn＞Zn。礦物質元素變異系數為15.69%～67.13%，不同地區(qū)的土壤中礦物質元素和種植使用肥料的差異，是水東芥菜礦物質元素變異系數產生的主要原因。

2.2 礦物質元素的營養(yǎng)評價

2.2.1 東芥菜礦物質元素INQ 值分析

人體每日礦物質元素參考攝入量參考《中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量Chinese DRIS》中18～50 周歲的推薦值[14]，其中人體每日所需熱量為9835 kJ[14]，水東芥菜熱量的平均值為78 kJ/100 g。

水東芥菜6 種礦物質元素INQ 值見表4。

表4 水東芥菜6 種礦物質元素INQ 值

水東芥菜K、Mg、Ca、Zn、Mn、Fe 礦物質元素的INQ 值均大于1，INQ 值范圍為3.04～29.00，Zn的INQ 值3.04，6 種礦物質元素中最低；Fe 和K 的INQ 值較高，分別為29.00 和20.81。水東芥菜INQ值從高到低排序為Fe＞K＞Mn＞Mg＞Ca＞Zn，表明水東芥菜中6 種礦物質元素的提供的能量大于推薦供給量，水東芥菜K、Mg、Ca、Zn、Mn、Fe 元素營養(yǎng)質量較好。

2.2.2 深色蔬菜礦物質元素的營養(yǎng)比較

為了解水東芥菜與其他深色蔬菜K、Mg、Ca、Zn、Mn、Fe 礦物質元素INQ 值的差異，水東芥菜與菠菜、韭菜、紅莧菜、赤甘藍、茼蒿、青花菜、胡蘿卜、南瓜、紅辣椒等9 種深色蔬菜作比較，水東芥菜6 種礦物質元素INQ 值均大于赤甘藍、南瓜和紅辣椒。K 元素INQ 值低于紅莧菜和韭菜，高于其他7 種蔬菜，是其他蔬菜的1.3～3.2 倍；Mg 元素INQ 值低于菠菜、紅莧菜和胡蘿卜，高于其他6 種蔬菜；Zn 元素INQ 值低于菠菜、韭菜、紅莧菜、茼蒿和青花菜，高于其他4 種蔬菜；Mn 元素INQ 值低于紅莧菜和韭菜，高于其他7 種蔬菜，是其他蔬菜的1.4～16.9 倍；Fe 元素INQ 值僅低于紅莧菜，高于其他8 種蔬菜，是其他蔬菜的2.4～37.7 倍。

礦物質元素INQ 值見表5。

由表5 可知，水東芥菜K、Mg、Ca、Zn、Mn、Fe 礦物質元素INQ 值在10 種深色蔬菜中的排名分別為第3，4，5，6，3，2 位，K、Mg、Mn、Fe 的INQ 值位于前列，進一步表明水東芥菜的食用營養(yǎng)價值較高和較全面。

表5 礦物質元素INQ 值

2.3 水東芥菜營養(yǎng)價值與討論

礦物質又稱無機鹽，可分為常量元素和微量元素兩大類[16]。每日膳食需要量在100 mg 以上的元素稱常量元素[16]，包括K、Mg、Ca、P 等是人體需要量較多的常量元素。K 是人體中重要元素之一，以離子的形式存在于人體各個細胞之內，以維持血液與體液中的酸堿和水分保持平衡，維持神經、肌肉的正常功能。Ca 是人體內最豐富活躍的元素之一，鈣對于骨骼的形成、人體的發(fā)育、健腦益智、延緩衰老等都發(fā)揮著重要的作用[17]。水東芥菜K 的含量和INQ 值分別為330.06 mg/100 g 和20.81，Ca 的含量和INQ 值分別為31.43 mg/100 g 和4.96，可見水東芥菜可滿足人體K、Ca 的需求，可作為K、Ca 的膳食來源。

微量元素是指在人體內含量低于0.01%并且日需要量在100 mg 以下[16]，包括Fe、Mn、Zn 等礦物質元素。Fe 是人體必需的微量元素之一，參與血紅蛋白的生成，以及細胞色素和各種酶的合成，促進生長的作用[18]。Zn 在生長發(fā)育、免疫能力、發(fā)揮維生素的功能方面都有著極其重要的作用，參與人體中的各種酶和核酸、蛋白質、碳水化合物的合成[18]。Mn 可使人體保持體液的滲透壓和酸堿平衡，增強能量代謝以及免疫力，促進智力發(fā)育并延緩衰老[18]。水東芥菜Fe 含量為3.68 mg/100 g，INQ 值為29.00，在深色蔬菜中Fe 含量較高的蔬菜，對補充人體的Fe元素有重要的作用。水東芥菜的Mn、Zn 的INQ 值分別10.64 和3.66，可滿足人體Mn、Zn 的需求，可作為Mn、Zn 的膳食來源。

礦物質元素營養(yǎng)價值不能單一根據元素含量多少進行評價，還需更為全面營養(yǎng)的分析，INQ 法營養(yǎng)評價只是肯定了蔬菜相對于熱能來說提供營養(yǎng)素較多的優(yōu)點。人體對K、Mg、Ca、Zn、Mn、Fe 等6種礦物質元素有一定的需求量，其含量不足或過量都可能影響人體健康，甚至引發(fā)疾病[19]，要科學地補充K、Mg、Ca、Zn、Mn、Fe，通過合理安排膳食結構，保持膳食平衡。

3 結論

通過測定水東芥菜中K、Mg、Ca、Zn、Mn、Fe礦物質元素，發(fā)現水東芥菜中含有測定的6 種礦物質元素，K 含量最高，Zn 含量最低。用營養(yǎng)質量指數法對水東芥菜中6 種礦物質元素進行營養(yǎng)評價，6種礦物質元素INQ 值均大于1，Fe 的INQ 值最大，INQ 值由高到低依次為Fe＞K＞Mn＞Mg＞Ca＞Zn ，水東芥菜中6 種礦物質元素提供的能量大于推薦供給量，可作為補充人體K、Mg、Ca、Zn、Mn、Fe 礦物質營養(yǎng)的膳食來源。水東芥菜與菠菜、韭菜、紅莧菜、赤甘藍、茼蒿、青花菜、胡蘿卜、南瓜、紅辣椒等9種深色蔬菜礦物質元素進行比較，水東芥菜K、Mg、Mn、Fe 的INQ 值位于前列，進一步表明水東芥菜的食用營養(yǎng)價值較高，可為居民提供合理選擇食物的指南。