海帶、紫菜兩種海藻中礦物質(zhì)營養(yǎng)元素的測定

陳巧

摘?要：為研究海帶、紫菜兩種海藻的營養(yǎng)價(jià)值與其所含礦物質(zhì)元素的關(guān)系，也為人們健康合理飲食以及根據(jù)自身礦物質(zhì)元素缺乏情況合理食用海帶、紫菜兩種海藻食品提供參考，采用微波消解聯(lián)合電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICPMS）同時(shí)測定海帶、紫菜中的Mg、Ca、Mn、Fe、Cu、Zn、Se共7種礦物質(zhì)元素含量。結(jié)果可知，海帶中7種礦物質(zhì)元素的營養(yǎng)素參考值 （NRV）分別為295%、130%、90%、306%、20%、17%、16%，紫菜中7種礦物質(zhì)元素的營養(yǎng)素參考值 （NRV）分別為185%、37%、149%、303%、118%、29%、34%，表明海帶、紫菜含有豐富的Mg、Ca、Mn、Fe、Cu、Zn、Se等人體必需礦物質(zhì)營養(yǎng)素，具有較高的食用價(jià)值和保健價(jià)值。

關(guān)鍵詞：海帶;紫菜;礦物質(zhì);電感耦合等離子體質(zhì)譜法

中圖分類號(hào)：S968.4?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A?文章編號(hào)：0253-2301（2020）08-0013-04

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2020.08.003

Abstract： In order to study the relationship between the nutritional value of two kinds of seaweed and its mineral elements， and also provide reference for people′s healthy and reasonable diet and?the reasonable consumption of kelp and laver according to their own lack of mineral elements， the contents of Mg， Ca， Mn， Fe， Cu， Zn and Se in kelp and laver were simultaneously determined by the microwave digestion combined with Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry （ICPMS）. The results showed that the nutrient reference value （NRV） of the 7 kinds of mineral elements in kelp was respectively 295%， 130%， 90%， 306%， 20%， 17% and 16%， and the nutrient reference value （NRV） of the 7 kinds of mineral elements in laver was respectively 185%， 37%， 149%， 303%， 118%， 29% and 34%. The results showed that kelp and laver were rich in the essential mineral nutrients such as Mg， Ca， Mn， Fe， Cu， Zn， and Se， which had high edible value and health value.

Key words： Kelp; Laver; Minerals; Inductively coupled plasma mass spectrometry

海藻是指生長在潮間帶及亞潮間帶肉眼可見的大型藻類，常見的有海帶、紫菜、龍須菜、石花菜、羊棲菜、裙帶菜等[1]。海藻含有優(yōu)質(zhì)蛋白、氨基酸、膳食纖維、多種維生素、小分子多糖;海藻酸、藻膠、甘露醇、二十碳五烯酸（EPA）、二十二碳六烯酸（DHA）等活性成分;以及Ca、Mg、K、Na、P、I、Fe、Zn、Mn、Se等礦物質(zhì)元素，有“海洋蔬菜”“碘的活化石”“營養(yǎng)寶庫”的美稱[2-4]。海藻不僅食用價(jià)值高，其藥用價(jià)值也高，其性味咸寒，具有清熱、軟堅(jiān)散結(jié)、促進(jìn)智力發(fā)育、降脂降壓、抗氧化、利尿消腫、增強(qiáng)免疫等功效[5-6]。隨著科技的發(fā)展，海藻食品的開發(fā)和深加工利用也引起了人們的重視，為進(jìn)一步了解海帶、紫菜兩種海藻的營養(yǎng)價(jià)值與其所含礦物質(zhì)元素的關(guān)系，同時(shí)也為人們健康合理飲食以及根據(jù)自身礦物質(zhì)元素缺乏情況合理食用海帶、紫菜兩種海藻食品提供參考，準(zhǔn)確、快速地測定海帶、紫菜中礦物質(zhì)元素含量具有一定的意義。海藻類食品中的鹽分含量相對(duì)較高，其鹽分的存在會(huì)導(dǎo)致樣品不易消解，而且高鹽分的基體會(huì)對(duì)元素的測定產(chǎn)生背景干擾[7]。常見的消解方法有干灰化法、濕消解法、高壓消解法和微波消解法，其中微波消解有操作簡便快速、消解效果好、元素?fù)]發(fā)少、空白值和背景低、可大批量處理樣品等優(yōu)點(diǎn)，在食品檢測行業(yè)得到廣泛應(yīng)用[8]。電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICPMS）因其靈敏度高、穩(wěn)定性好、基體效應(yīng)小、動(dòng)態(tài)范圍寬、可多元素同時(shí)檢測等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于元素分析領(lǐng)域[9]。本研究參照（GB 5009.268-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中多元素的測定》），采用微波消解聯(lián)合電感耦合等離子體質(zhì)譜儀，通過選用合適的同位素，采用高基體樣品引入系統(tǒng)（HMI）、He碰撞池模式以及內(nèi)標(biāo)校正等技術(shù)降低基體干擾，對(duì)紫菜、海帶中的Mg、Ca、Mn、Fe、Cu、Zn、Se共7種礦物質(zhì)元素進(jìn)行測定分析。

1?材料與方法

1.1?試驗(yàn)材料

海帶、紫菜樣品均采集于福建省寧德市。

1.2?儀器與試劑

儀器：Agilent 7700X 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（美國Agilent公司）;Mars 6微波消解儀（美國CEM公司）;EHD24電熱板（北京東航科儀儀器有限公司）;ME204E 電子天平[梅特勒托利多儀器（上海）有限公司]。

試劑：Mg、Ca、Mn、Fe、Cu、Zn、Se標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液濃度均為1000 μg·mL-1，國家有色金屬及電子材料分析測試中心;內(nèi)標(biāo)儲(chǔ)備液（Bi 、Ge、In、Li、Lu、Rh、Sc、Tb），濃度為100μg·mL-1;兩種標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液使用時(shí)均用2%硝酸溶液配制成工作使用液;硝酸（優(yōu)級(jí)純），試驗(yàn)用水為超純水（18.2MΩ·cm）。

1.3?試驗(yàn)方法

1.3.1?樣品前處理?先將采集到的海帶（預(yù)先除去表面的鹽分、沙土等雜質(zhì)）、紫菜樣品置于103℃烘箱中烘干至恒重后，用萬能粉碎機(jī)粉碎均勻，備用。稱取0.3～0.5 g樣品于消解罐中，加入5 mL硝酸，置于90℃恒溫電熱板上預(yù)消解0.5 h，冷卻后裝罐，放入微波消解儀中按表1條件進(jìn)行消解。消解完成后，開罐，將消解罐置于120℃恒溫電熱板上趕酸至1 mL左右，冷卻，定容至50 mL，混勻待測。同時(shí)做空白試驗(yàn)。

1.3.2?儀器工作條件?（1）微波消解。采用程序升溫法進(jìn)行微波消解，具體條件見表1。（2）ICPMS。采用質(zhì)譜調(diào)諧液對(duì)ICPMS的靈敏度、分辨率、氧化物等指標(biāo)進(jìn)行調(diào)諧，優(yōu)化后的儀器條件見表2。

1.4?數(shù)據(jù)處理

營養(yǎng)素參考值（Nutrient Reference Values，NRV）是比較食品營養(yǎng)素含量多少的參考標(biāo)準(zhǔn)。

NRV=X/R×100%

式中：X為紫菜、海帶中某營養(yǎng)素的含量;

R為該營養(yǎng)素的推薦的攝入量。

2?結(jié)果與分析

2.1?線性方程與檢出限

采用上述條件對(duì)Mg、Ca、Fe、Cu、Zn、Mn、Se共7種元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測定，以元素的濃度為橫坐標(biāo)，以元素與內(nèi)標(biāo)計(jì)數(shù)值的比值為縱坐標(biāo)，進(jìn)行線性回歸分析。同時(shí)連續(xù)測定11次空白溶液，以所得標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍與對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率k的比值計(jì)算各元素檢出限，結(jié)果見表3。結(jié)果可知，7種元素的線性相關(guān)系數(shù)r均大于0.999，線性關(guān)系良好。

2.2?加標(biāo)回收試驗(yàn)和方法的精密度

分別測定海帶、紫菜樣品中的7種礦物質(zhì)元素含量，每一種樣品平行測定6次，計(jì)算各元素相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD。對(duì)海帶、紫菜樣品進(jìn)行基質(zhì)加標(biāo)，計(jì)算其加標(biāo)回收率，結(jié)果見表4。結(jié)果可知，回收率在88.7%～102.1%，RSD在3.5%～6.3%，表明該方法具有較高的回收率和良好的精密度，能滿足海帶、紫菜中無機(jī)元素含量的測定。

2.3?標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)驗(yàn)證

選用生物成分標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)紫菜（GBW10023）作為質(zhì)控樣，用上述方法測定其7種元素含量，結(jié)果見表5。結(jié)果可知，各元素的實(shí)際測定值均與證書認(rèn)定值相符，表明該方法準(zhǔn)確可靠。

2.4?樣品的測定結(jié)果

采用上述試驗(yàn)方法分別對(duì)30份海帶、30份紫菜樣品進(jìn)行7種礦物質(zhì)元素含量的測定，得到海帶、紫菜中7種元素的平均含量。根據(jù)（GB 28050-2011《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 預(yù)包裝食品營養(yǎng)標(biāo)簽通則》）的規(guī)定，以及中國營養(yǎng)學(xué)會(huì)發(fā)布的關(guān)于營養(yǎng)素參考值（NRV）日推薦攝入量標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定（中國營養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦的每日膳食營養(yǎng)素供給量中規(guī)定成人無機(jī)元素的日需求量為Mg 300 mg、Ca 800 mg、Mn 3 mg、Fe 15 mg、Cu 1.5 mg、Zn 15 mg、Se 50 μg），NRV為100 g食品中營養(yǎng)素的含量占該營養(yǎng)素每日攝入量的比例。通過海帶及紫菜中Mg、Ca、Mn、Fe、Cu、Zn、Se元素的平均含量計(jì)算出其對(duì)應(yīng)的NRV。

從表6可知，海帶、紫菜含有多種生命所必需的礦物質(zhì)元素，海帶中各元素含量順序?yàn)镃a>Mg>Fe>Mn>Zn>Cu>Se，紫菜中各元素含量順序?yàn)镸g>Ca>Fe>Mn>Zn>Cu>Se。根據(jù)（GB 28050-2011《預(yù)包裝食品營養(yǎng)標(biāo)簽通則》）中規(guī)定礦物質(zhì)含量（Na除外）每100 g中≥15%NRV標(biāo)示為“來源或含有”，每100 g中≥30%標(biāo)示為“高或富含”，海帶富含Mg、Ca、Mn、Fe元素，含有Cu、Zn、Se元素;紫菜富含Mg、Ca、Mn、Fe、Cu、Se元素，含有Zn元素。

3?結(jié)論

采用微波消解聯(lián)合電感耦合等離子體質(zhì)譜儀同時(shí)測定海帶、紫菜中的Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、Mn、Se共7種礦物質(zhì)元素含量，結(jié)果表明該方法快速簡便、準(zhǔn)確度和精密度高、回收率好，適用于海藻類食品中多元素含量的同時(shí)測定。根據(jù)海帶、紫菜中7種礦物質(zhì)元素含量的測定結(jié)果可知，海帶、紫菜含有Mg、Ca、Mn、Fe、Cu、Zn、Se等人體必需礦物質(zhì)營養(yǎng)素。其中海帶富含F(xiàn)e、Mg、Ca元素，其營養(yǎng)素參考值NRV分別為306%、295%、130%，Mn元素的NRV也達(dá)90%;紫菜富含F(xiàn)e、Mg、Mn、Cu元素，其NRV分別為303%、185%、149%、118%。海帶、紫菜中Fe、Mg、Ca、Mn含量高于普通蔬菜，其中海帶中Fe、Ca含量更是高于菠菜、油菜中Fe、Ca含量。食用海帶、紫菜可為人體提供豐富的Mg、Ca、Mn、Fe、Cu、Zn、Se等礦物質(zhì)營養(yǎng)素，人們根據(jù)自身礦物質(zhì)元素缺乏情況合理食用海帶、紫菜兩種海藻食品。

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（責(zé)任編輯：柯文輝）