中国公共卫生  2009, Vol. 25 Issue (2): 191-192   PDF    
食品能量自动量热仪测定方法建立及评价
林凯, 丘红梅, 刘桂华, 陈裕华     
广东省深圳市疾病预防控制中心, 518020
摘要: 目的 探索建立自动量热仪测定食品能量的方法及评价. 方法 称取1g样品及苯甲酸标准物, 置于自动量热仪氧弹的坩埚中, 再加入10 ml水于氧弹内.在密闭及充足氧气的条件下, 点火令样品燃烧后, 使水温升高, 显示结果, 在操作质量合格的前提下, 检测8种包装婴幼儿食品, 采用自动量热仪进行测定食品能量.同时采用计算法测定食品能量, 并进行比较. 结果 2种方法测定食品能量(16.83~21.34 MJ/kg与16.10~19.44 MJ/kg)差异无统计学意义, 可互相代替.被检食品能量均合格. 结论 应用自动量热仪检测食品能量的自动化程度高、操作简便、灵敏和准确.
关键词能量     婴幼儿食品测定     自动量热仪     计算法    
Auto-calorimetric measurement of food energy density
LIN Kai, QIU Hong-mei, LIU Gui-hua, et al     
Shenzhen Center for Disease Control and Prevention Shenzhen 518020, China
Abstract: Objective To measure food energy density directly by auto-calorie eter and evaluate the results. Methods One gram sample and the benzoic acid standard were put in cmcible, and l0 m I water was added in the oxygen bomb of the auto-calorimeter After burning the sample under heunetic and sufficient oxygen condition the resultwas displayed Under strict quality control, the energy density of 48 samples including 8 kinds of infant food were detected. Results There was no significant difference bettween the two sets of the results (16.83-21.34 MJ/kg and 16.10-19.4 MJ/kg).All samples detected were of good quality in energy density. Conclusion Auto-calorieeter application in food energy measurement is a high automatic, simple procedure with excellent accuracy and sensitivity.
Key words: energy     infant food test     auto-calorie etric     numberation    

长期每天摄入能量稠密的食品,首先会引起氧化应激代谢综合征1,进一步转化为脂肪沉积,形成高体重儿,并伴随婴儿至青年期2。目前已相继发现限制能量的摄入能够明显延长人类寿命,生命质量亦有明显改善3。因此,测定和评价每种食品特别是加工食品的能量,对于人们的健康饮食有着重要意义。目前,用于煤炭、石油、化工等可燃物质热量的测定4,国内外普遍采用自动化程度极高的氧弹量热计5。根据相同的系统工作原理,本文建立了采用自动量热仪直接测定食品中能量的方法(直接法),同时也采用计算法测定6, 7,比较并评价食品中能量的合格程度。现将结果报告如下。

1 材料与方法 1.1 材料 1.1.1 仪器

自动量热仪(YX-ZR型,天津友欣公司);2400型全自动凯氏定氮仪(瑞典FOSS公司);BS224S万分之一的电子分析天平(北京赛多利斯仪器公司);MX-50型水分测定仪(日本A & D公司);ED115电热恒温干燥箱(德国Binder公司);33855-35马弗炉(美国COLE-ParmerA公司)。

1.1.2 试剂

实验用水为去离子水;苯甲酸标准物质(标准值26467 J/g,国家标准物质研究中心);铜消化催化剂(瑞典FOSS公司)。除特定注明外,所有试剂均为分析纯;硫酸密度为1.8419 g/L,硼酸溶液20 g/L,氢氧化钠溶液为400 g/L,盐酸标准滴定容液为0.05 mol/L。混合指标液:1份甲基红乙醇溶液1 g/L与5份溴甲酚绿乙醇溶液1 g/L混合;氨水;乙醇;乙醚;石油醚沸程30~60 ℃;氧气纯度≥99.5%等。

1.1.3 样品来源

随机抽取市售预包装婴幼儿食品8种。

1.2 方法 1.2.1 自动量热仪(直接法)

(1)原理:测定可燃物质的发热量,将一定的试样置于密封的氧弹中,在充足的氧气条件下,令试样完全燃烧,燃烧所放出的热量被氧弹周围一定量的水和量热系统所吸收,其水的温升与试样燃烧放出的热量成正比。(2)质量控制:按该仪器技术指标要求,①精密度:测定同批5份苯甲酸热容量的极差≤40 J/g,以相对偏差(RSD)%=(s/x)×100%表示;②准确度:苯甲酸测试值与其标准值发热量的极差≤60 J/g,(3)标定热容量:热容量是指量热仪的量热系统升高1 ℃时所需的热量,单位为J/g。用已知热值的标准物质(如苯甲酸)标定量热器的热容量,然后用已知量热仪的热容量,就可以测试出可燃物质的发热量。(4)样品测定:称取1 g (精确至0.000 2 g)样品,置于坩埚中,装好点火丝,往氧弹中加入10 ml蒸馏水,拧紧氧弹,充氧完毕后将氧弹装入量热仪中,测定即可开始,5~8 min后显示结果。

1.2.2 计算法

先将样品中的水分、蛋白质和脂肪分别按(GB/T5009.5-2003,GB/T5009.4-2003,GB/T5009.6-2003)测定,可利用碳水化合物和能量再参考文献〔8〕计算食品能量。

1.3 统计分析

采用SPSS10.0软件进行t检验。

2 结果 2.1 精密度和准确度(表 12)
表 1 精密度实验结果(J/g)

表 2 准确度实验结果(J/g)

测定同批5份1.0 g左右苯甲酸标准物质热容量的极差为11~37 J/g,未超过40 J/g,RSD为0.14%。3批的苯甲酸测试值与已知苯甲酸标准物热容量(26467 J/g)的极差为19~55 J/g,均未超过60 J/g,达到技术指标质控要求。

2.2 2种方法测定食品能量比较(表 3)
表 3 2种方法测定预包装婴幼儿食品能量结果比较(x±s, MJ/kg)

采用直接法和计算法测定深圳市售8种48份预包装特殊婴幼儿食品的能量,发现前者(16.83~21.34 MJ/kg)普遍略稠于后者。但经t检验,2种方法之间差异无统计学意义(P > 0.05),表明2种方法可互为替代用于评价食品能量,被检食品的能量均达到俣格水平。

3 讨论

根据该仪器技术质控指标要求,同批5份试验的苯甲酸标准物热容量极差不得超过40 J/g,苯甲酸试样与苯甲酸标准热容量之间的极差不得超过60 J/g,本研究结果前者为37 J/g,后者为55 J/g。表明达到质控要求。

自动量热仪直接检测食品能量的方法具有自动化程度高,操作简便,灵敏,性能稳定,准确,省时和低成本等特点,这也是本方法测定值普遍略高于计算法的重要原因,但两者之间的差异无统计学意义,可替代计算法测定三大营养素的能量。

根据我国GB13432-2004《中国预包装特殊膳食用食品标签通则》,当标示平均值时,规定其含量不得低于标示值的80%。8种包装婴幼儿食品的能量均达到合格水平,应属于健康食品,接近GB10769-1997《婴幼儿断乳期辅助食品》和GB10770-1997《婴幼儿断乳期补充食品》相关标准中的标示值下限。直接法可提高监测食品能量的质量及速度,有利于食品卫生的监督管理。

参考文献
[1] Devaraj S, Wang-Polagruto J, Polagruto J, et al. High-fat, energy-dense, fast-food-style breakfast results in an increase in oxidative stress in metabolic syndrome[J]. Metabolism, 2008, 57(6) : 867–870. DOI:10.1016/j.metabol.2008.02.016
[2] McCaffrey TA, Rennie KL, Kerr MA, et al. Energy density of the diet and change in body fatness from childhood to adolescence:is there a relation[J]. Am J Clin Nutr, 2008, 87(5) : 1230–1237.
[3] Seidman MD. Effects of dietary restriction and antioxidants on presbyacusis[J]. Laryngoscope, 2000, 110(5) : 727–738. DOI:10.1097/00005537-200005000-00003
[4] 何梅, 连立华, 王辛, 等. 包装食品可利用碳水化合物和能量分析误差研究[J]. 中国食品卫生, 2007, 19(6) : 498–501.
[5] 贺玮, 吴继红, 彭凯, 等. 部分快餐食品膳食能量调查评价[J]. 上海预防医学杂志, 2007, 19(3) : 119–121.
[6] 国家监督检验检疫总局.煤的热量测定方法[S].GB/T213-2003.
[7] 国家监督检验检疫总局.煤的热量测定方法[S].JJG 672-2001.
[8] 杨月欣. 中国食物成分表 2004[M]. 北京: 北京大学医学出版社, 2005: 79-157.