黃培池,禹曉梅,王 娟(.江蘇省徐州醫(yī)藥高等職業(yè)學(xué)校,江蘇 徐州 6; .徐州生物工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇 徐州 009)
玉米油是由玉米胚加工制得的植物油,又稱玉米胚芽油,是一種高品質(zhì)的營養(yǎng)健康植物油,世界衛(wèi)生組織已經(jīng)將玉米油列為優(yōu)質(zhì)健康食品。精制的玉米油含有豐富的脂肪酸、天然脂溶性等成分,長期食用可預(yù)防動脈硬化和冠心病,具有極高的營養(yǎng)價值[1-2]。此外,玉米油含有人體所必需的礦物質(zhì)元素,其是生命活動和生長發(fā)育所必需的元素,科學(xué)研究證明,特定狀態(tài)的礦物質(zhì)元素是維持健康和預(yù)防疾病的必要條件之一[3-6]。
目前,玉米油在我國的銷售量遠高于同期食用油年均銷量增速,其組成和品質(zhì)安全引起了廣泛關(guān)注。人們對于玉米油的研究主要集中在脂肪酸、維生素、化學(xué)成分、提取工藝方面[7-10],而對玉米油中礦物質(zhì)元素含量的測定鮮有報道。本文選取了市場上常見品牌的玉米油為樣本,采用微波消解-原子吸收光譜法測定其中6種礦物質(zhì)元素含量,以期為玉米油的推廣和劣質(zhì)油的檢測提供參考依據(jù)。
1.1.1 原料與試劑
玉米油:購于徐州大潤發(fā)超市、農(nóng)貿(mào)市場。
Ca、K、Mg、Fe、Na、Zn標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 mg/L):國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心,使用時逐級稀釋配制成所需質(zhì)量濃度。HNO3、H2O2:分析純。
1.1.2 儀器與設(shè)備
AA-6800原子吸收分光光度計,日本島津儀器(蘇州)有限公司;空心陰極燈(Ca、K、Mg、Fe、Na、Zn元素):北京有色金屬研究總院;BSA124S電子天平,賽多利斯儀器有限公司;CEM MARS 6微波消解儀,美國培安科技有限公司;Mili-Q Biolel超純水機,美國Milipore公司。
1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)儲備液的配制
Ca、K、Mg(100 μg/mL)標(biāo)準(zhǔn)儲備液的配制:分別精密量取質(zhì)量濃度為1 000 mg/L Ca、K、Mg標(biāo)準(zhǔn)溶液10.00 mL至100 mL容量瓶,用0.5%的HNO3定容至刻度,搖勻。
Fe、Na、Zn(20 μg/mL)標(biāo)準(zhǔn)儲備液的配制:分別精密量取質(zhì)量濃度為1 000 mg/L Fe、Na、Zn標(biāo)準(zhǔn)溶液5.00 mL至250 mL容量瓶,用0.5%的HNO3定容至刻度,搖勻。
1.2.2 玉米油供試品的微波消解
準(zhǔn)確稱取0.5 g玉米油樣品置于潔凈高壓消解罐中,加入5 mL 50% HNO3和2 mL 50% H2O2,按表1程序進行消解。消解完畢后。冷卻至室溫,將消解液轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中,加入2 mL 50% HNO3溶解殘渣,并以少量去離子水洗滌消解罐和蓋子3次,洗滌液一并轉(zhuǎn)至容量瓶中并定容至刻度。
表1 微波消解程序
1.2.3 礦物質(zhì)元素的測定
采用空氣-乙炔火焰原子吸收光譜法測定玉米油中Ca、K、Mg、Fe、Na、Zn 6種礦物質(zhì)元素,本實驗所選用的工作參數(shù)是在參照相關(guān)文獻[11-15]基礎(chǔ)上,對儀器經(jīng)過調(diào)試優(yōu)化選擇,得出的各元素的最佳分析條件見表2。
表2 原子吸收光譜儀工作參數(shù)
2.1.1 消解方法的選擇
樣品前處理效果將直接影響最終的檢測結(jié)果,國標(biāo)中的濕式消解法是采用HNO3-HClO4法進行消解,但由于玉米油在消解過程中容易爆沸,故本實驗未采用。經(jīng)實驗結(jié)果對比,采用HNO3-50% H2O2消解體系來處理樣品,得到最終消解產(chǎn)物為淡黃色的清亮液體,不僅能完全消解樣品,且安全性高。
2.1.2 樣品改進劑和釋放劑的選擇
在未加基體改進劑和釋放劑的條件下,測定Fe、Zn 2種元素的加標(biāo)回收率,均在95%~100%之間,測定Ca、Mg、K、Na 4種元素的加標(biāo)回收率均在30%~60%,表明玉米油基體和火焰對Fe、Zn的測定沒有干擾,但對Ca、Mg、K、Na測定存在嚴(yán)重干擾,這是由于在使用空氣-乙炔火焰測定時,K和Na被部分離子化,可分別加入改進劑硝酸銫和硝酸鉀消除干擾,Ca和Mg在空氣-乙炔火焰中有干擾產(chǎn)生,可加入20 g/L鑭釋放劑消除干擾。
分別精密量取Ca、K、Mg、Fe、Na、Zn 6種礦物質(zhì)元素的標(biāo)準(zhǔn)儲備液適量,配制成相應(yīng)質(zhì)量濃度的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,按照1.2.3方法設(shè)置儀器工作參數(shù)進行測定,測定值(A)為縱坐標(biāo),各元素質(zhì)量濃度(C)為橫坐標(biāo),分別得到6種元素Ca、K、Mg、Fe、Na、Zn的線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)見表3。
表3 6種礦物質(zhì)元素系列標(biāo)準(zhǔn)溶液、線性方程、相關(guān)系數(shù)
由表3可知,該方法測定玉米油中6種礦物質(zhì)元素線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)均在0.995以上,可用于玉米油樣品中礦物質(zhì)元素含量的定量分析。
按照表2儀器參數(shù)設(shè)置原子吸收分光光度計,吸取待測樣品溶液進樣5次進行檢測,計算待測成分含量。結(jié)果表明,Ca、K、Mg、Fe、Na、Zn 6種礦物質(zhì)元素在玉米油樣品中含量的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為3.3%、4.3%、2.1%、1.8%、3.4%和2.9%,均小于5.0%,表明該方法精密度良好,滿足微量分析要求。
精密稱取玉米油樣品4份,按照1.2.2進行消解后,其中3份樣品分別加入低、中、高不同質(zhì)量濃度的同種標(biāo)準(zhǔn)溶液,分別測定Ca、K、Mg、Fe、Na、Zn 6種礦物質(zhì)元素的回收率。連續(xù)測定空白溶液20次,其平均值的3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差對應(yīng)的質(zhì)量濃度值即為各元素檢出限,加標(biāo)回收率及檢出限結(jié)果見表4。
由表4可知,6種礦物質(zhì)元素的加標(biāo)回收率在89.30%~115.80%之間,回收率較好,測量結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
表4 樣品加標(biāo)回收率和檢出限
分別測定并計算不同品牌、不同來源玉米油中各礦物質(zhì)元素含量,每個樣品測定3次,取平均值,結(jié)果見表5。
表5 玉米油樣品中6種礦物質(zhì)含量測定結(jié)果 μg/g
由表5可知,大型超市購買的玉米油均含有豐富的對人體有益的礦物質(zhì)元素,其中Ca、K、Mg含量較高,不同品牌玉米油中各種礦物質(zhì)含量不同,但相差不大,且各元素含量分布呈現(xiàn)相同的規(guī)律,均為Ca>K>Mg>Fe>Na>Zn。購于農(nóng)貿(mào)市場的4種玉米油有2種礦物質(zhì)含量與購于大型超市的玉米油相差不大,其中品牌A兩種來源的玉米油中礦物質(zhì)含量差別甚微。另有兩種品牌玉米油礦物質(zhì)含量總體偏低,且同屬于品牌B的玉米油兩種來源測得的礦物質(zhì)含量差別很大,說明存在非正規(guī)進貨渠道。品牌不詳玉米油為散裝玉米油,其Ca、Fe、Mg、K的含量遠低于超市玉米油的,Zn含量甚至低于檢出限,但Na的含量為超市玉米油近100倍。
據(jù)相關(guān)研究[3-6],礦物質(zhì)是人體必需的元素,且無法自身產(chǎn)生、合成,需每天從食物中攝取。當(dāng)今社會,由于不良飲食習(xí)慣等問題,人們尤其是一些兒童和老人很容易發(fā)生某些元素特別是微量元素的缺乏,比如缺鈣會引起骨質(zhì)疏松,缺鉀會引起心律失常等。但礦物質(zhì)攝入過量同樣會引發(fā)健康問題,比如鈉過量會引起心血管疾病,鎂過量可引起心臟驟停等。因此,礦物質(zhì)的攝入量必須控制適當(dāng)范圍,通過表5可以看出,大型超市購買的玉米油礦物質(zhì)含量穩(wěn)定,而農(nóng)貿(mào)市場購買的玉米油魚龍混雜,礦物質(zhì)含量差異較大,特別是一些“三無”產(chǎn)品,質(zhì)量難以保證。
建立了微波消解-原子吸收光譜法測定玉米油中Ca、K、Mg、Fe、Na、Zn 6種礦物質(zhì)元素含量的方法,6種元素相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.8%~4.3%之間,均小于5.0%,表明方法精密度高,樣品加標(biāo)回收率在89.30%~115.80%之間,表明準(zhǔn)確度較高,且檢出限低,方法簡單。采用HNO3-50% H2O2消解體系,提高了安全系數(shù)。大型超市購買的玉米油中含有豐富、含量穩(wěn)定的礦物質(zhì)元素,且含量順序為Ca>K>Mg>Fe>Na>Zn,農(nóng)貿(mào)市場購買的玉米油礦物質(zhì)含量不穩(wěn)定,且存在進貨渠道不正規(guī)的可能。本研究可為今后玉米油的科學(xué)食用以及進一步開發(fā)利用提供參考依據(jù)。
[1] 王月華,杜雁冰,劉紅,等. 營養(yǎng)玉米油及其關(guān)鍵精煉工藝技術(shù)[J]. 糧食與食品工業(yè),2014,21(5):9-11.
[2] 楊洋,高航. 玉米油的營養(yǎng)功能及提取工藝研究[J]. 江蘇調(diào)味副食品,2016(4):5-8.
[3] 龐偉,郭長江,金宏,等. 410名青年戰(zhàn)士維生素及礦物質(zhì)營養(yǎng)狀況調(diào)查與評價[J]. 解放軍預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志,2016,34(5):672-673.
[4] 鮑小丹,劉魯林,許中敏,等. 孕期乳母期婦女微量營養(yǎng)素缺乏與補充劑產(chǎn)品狀況研究[J]. 中國食品添加劑,2014(1):198-203.
[5] 黃曉旭,王晨,張雅莉,等. 上海市優(yōu)秀運動員血清礦物質(zhì)含量檢測及相關(guān)性研究[J]. 上海交通大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版),2014(12):1786-1790.
[6] 賈妮,戴耀華. 兒童全血鈣、鐵、鋅等礦物質(zhì)測定參考值的研究現(xiàn)狀[J]. 中國婦幼健康研究,2014(5):898-905.
[7] 溫運啟,劉玉蘭,王璐陽,等. 不同食用植物油中維生素E組分及含量研究[J]. 中國油脂,2017,42(3):35-39.
[8] 張旭,王玉琦,張魯,等. 響應(yīng)面法脫除玉米油中色素及蠟質(zhì)工藝優(yōu)化[J]. 食品科學(xué),2017,38(6):248-252.
[9] 魏貞偉,許多現(xiàn),任悅,等. 響應(yīng)面試驗優(yōu)化玉米油冷凍吸附法脫皂工藝[J]. 食品科學(xué),2016,37(10):94-99.
[10] 侯利霞,馬玉婷,劉玉蘭,等. 煎炸不同食材對玉米油品質(zhì)的影響[J]. 河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2015,36(5):26-30.
[11] 馮小雨,劉敏,葛紅娟,等. 原子吸收法測定昆侖雪菊的礦物質(zhì)元素含量[J]. 食品工業(yè),2016(7):263-265.
[12] 熊冬華,李剛鳳,周振華,等. 微波消解-ICP-MS測定石阡苔茶中17種礦物質(zhì)元素[J]. 中國釀造,2016,35(4):167-170.
[13] 趙強,趙海福. 紅茂草中氨基酸組分及礦物質(zhì)元素含量的測定[J]. 中國釀造,2016,35(2):148-152.
[14] 鄧宏玉,劉芳芳,張秦蕾,等. 5種禽肉中礦物質(zhì)含量測定及營養(yǎng)評價[J]. 食品研究與開發(fā),2017(6):21-24.
[15] 盧麗,鄒志飛,劉二龍,等. 直接溶解-石墨爐原子吸收光譜法測定食品營養(yǎng)強化劑葡萄糖酸銅中鉛[J]. 中國食品添加劑,2015(2):169-172.