中国公共卫生  2013, Vol. 29 Issue (9): 1384-1386   PDF    
不同蔬菜钙锌铁含量测定及配比
杨洋, 李丽珍, 吴小勇, 李银霞    
广东药学院食品科学学院实验中心, 广东 中山 528458
关键词微量元素     蔬菜     学龄前儿童     配比    

微量元素是机体正常代谢和生长发育必不可少的物质。学龄前儿童处于生长发育旺盛时期,各种生理机能正处于不断完善的过程,且该阶段儿童普遍存在挑食偏食导致蔬菜摄入量偏低现象[1]。平衡膳食宝塔表明,学龄前儿童1 d的全部进食量仅约860~1 165 g,蔬菜约200~250 g,只占全部进食量的21.45%~23.25%,然而蔬菜是人体获得微量元素主要来源之一,蔬菜摄入不合理容易出现必需微量元素缺乏或有害微量元素过量,引起人体生理功能异常或发生疾病[2, 3, 4, 5]。本研究通过测定常见8种蔬菜微量元素含量,进一步得出不同种类蔬菜最佳搭配和配比,从而向学龄前儿童家长推荐营养方案。 1 材料与方法 1.1 材料

市售蔬菜主要以瓜类、根菜类、绿叶类和包菜类为主,采用单纯随机抽样方法在广东中山市菜市场选取南瓜、茄子、白萝卜、红萝卜、菠菜、菜心、椰菜、大白菜为检测材料。 1.2 主要仪器及试剂

MARS微波消解仪(美国CEM公司),ICP-AES全谱直读电感耦合等离子体光谱(美国PerkinElmer公司)。优级纯硝酸(广州化学试剂厂),1 000 μg/mL钙锌铁标准溶液(国家钢铁材料测试中心钢铁研总院)。 1.3 测定方法 1.3.1 消化[6]

各种蔬菜称取1.000 0 g样品于消化管中,加入8 mL浓硝酸,放进微波消解仪中,消解1 h。微波消解完后[6],打开管盖,加热到190 ℃持续、排气赶酸30 min。冷却,用超纯水将消化液洗进50 mL离心管中,定容到25 mL。消化液备用。同步做空白消化液。 1.3.2 混标液制备

Ca:分别吸取Ca标准溶液,0、187.5、375、937.5、1 875、3 750 μL于6个50 mL离心管中备用。Zn:吸取1 mL Zn标准溶液于200 mL容量瓶中,用10%硝酸定容到200 mL。然后分别吸取稀释液,0、187.5、375、937.5、1 875、3 750 μL于上一步的离心管中。Fe:吸取1 mL Fe标准溶液于200 mL容量瓶中,用10%硝酸定容到200 mL。然后分别吸取稀释液,0、312.5、625、1 562.5、3 125、6 250 μL于上一步离心管中。将装有3种金属标准稀释液的离心管用10%硝酸定容到25 mL。依次测定标号为0、1、2、3、4、5。 1.3.3 仪器工作条件

微波消解仪:室温10 min升温到120 ℃;保持120 ℃ 3 min;120 ℃ 8 min升温到170 ℃;保持170 ℃ 5 min;170 ℃ 4 min升温到190 ℃;保持190 ℃ 20 min;190 ℃ 20 min冷却。ICP-AES:雾化气流量:0.8 L/min,辅助气流量:0.2 L/min,等离子气流量:15 L/min,等离子功率:1 300 W,试样流量:1.5 mL/min,波长:Ca:317.933,Zn:206.200,Fe:238.204。 1.4 统计分析

利用学龄前儿童的适宜摄入量(adequate intakes,AI)或推荐摄入量(recommended nutrient intakes,RNI)来计算最佳配比。AI(钙)=800 mg/d,RNI(锌)=12 mg/d,AI(铁)=12 mg/d[7]。设A、B、C蔬菜质量为a、b、c,单位为克(g),各种蔬菜中Ca、Fe、Zn的浓度单位均为mg/100 g,则:

CA1×a+CB1×b+CC1×c≥800×100

CA2×a+CB2×b+CC2×c≥12×100

CA3×a+CB3×b+CC3×c≥12×100

CA1为A蔬菜中Ca的浓度,CB1为B蔬菜中Ca的浓度,CC1为C蔬菜中Ca的浓度,CA2为A蔬菜中Zn的浓度,CB2为B蔬菜中Zn的浓度,CC2为C蔬菜中Zn的浓度,CA3为A蔬菜中Fe的浓度,CB3为B蔬菜中Fe的浓度,CC3为C蔬菜中Fe的浓度。

利用Excel 2003软件计算不等式使3种互相搭配的蔬菜总钙含量无限接近800 mg,总锌含量无限接近12 mg,总铁含量无限接近12 mg,求出以上不等式最优解,形成最佳配比a∶b∶c。该配比可反映出学龄前儿童每天进食不同种类蔬菜的最低质量,得出蔬菜搭配餐单,以满足从一定量蔬菜中摄取更多钙锌铁[8]2 结 果 2.1 混标液中3种微量元素浓度(表 1)

表 1 混标液中3种金属的浓度(mg/L)
2.2 标准曲线方程(表 2)

各种蔬菜通过钙、锌、铁的标准曲线方程分别是y=24550xy=6902xy=27200x,得出各种蔬菜中微量元素的浓度。8种常见的蔬菜含钙量由大到小依次为菜心>椰菜>大白菜>红萝卜>菠菜>白萝卜>茄子>南瓜;8种常见蔬菜含锌量由大到小依次为菠菜>菜心>南瓜>大白菜>椰菜>茄子>白萝卜>红萝卜;8种常见蔬菜含铁量由大到小依次为菠菜>菜心>椰菜>大白菜>南瓜>白萝卜>茄子>红萝卜。

表 2 8种蔬菜中3种微量元素浓度(mg/100 g)
2.3 不同种类蔬菜搭配及配比 2.3.1 不同种类蔬菜搭配

按照瓜类、根菜类、绿叶类、包菜类中Ca含量最高的蔬菜依次是茄子、红萝卜、菜心和椰菜;Zn含量最高的蔬菜依次是南瓜、白萝卜、菠菜和大白菜;和Fe含量最高的蔬菜依次是南瓜、白萝卜、菠菜和椰菜。再将上述蔬菜按其Ca含量由高到低依次是菜心>椰菜>红萝卜>茄子,Zn含量由高到低依次是菠菜>南瓜>大白菜>白萝卜,Fe含量由高到低依次是菠菜>椰菜>南瓜>白萝卜,组出4种配搭如下:第1种搭配:菜心+菠菜+菠菜;第2种搭配:椰菜+南瓜+椰菜;第3种搭配:红萝卜+大白菜+南瓜;第4种搭配:茄子+白萝卜+白萝卜。 2.3.2 对学龄前儿童从蔬菜中摄入钙铁锌的最佳配比(表 3)

第1种搭配:菜心+菠菜+菠菜。设菜心、菠菜、菠菜的质量为a、b、c,单位为克(g)。则: 86.586 7×a+22.000 0×b+ 22.000 0×c≥800×100;0.350 3×a+0.610 9×b+ 0.610 9×c≥12×100;0.632 7×a+0.938 2×b+ 0.938 2×c≥12×100。从而得出最优解为:a=497.286 797 5;b=839.581 301 2;c=839.581 301 2,因为bc同为菠菜的质量,所以通过整理得出的配比为a:(b+c)=5:17。

表 3 各种搭配的最佳配比结果

第2种搭配:椰菜+南瓜+椰菜。设椰菜、南瓜、椰菜的质量为a、b、c,单位为克(g)。则: 50.746 7×a+4.470 0×b+ 50.746 7×c≥800×100;0.208 7×a+0.324 2×b+ 0.208 7×c≥12×100;0.465 5×a+0.274 8×b+0.465 5×c≥12×100。从而得出的最优解为:a=662.735 008 5;b=2 849.389 415;c=662.735 008 5,因为ac同为椰菜的质量,所以通过整理得出的配比为(a+c):b=13:28。

第3种搭配:红萝卜+大白菜+南瓜。设红萝卜、大白菜、南瓜的质量为a、b、c,单位为克(g)。则:24.586 7×a+42.416 7×b+ 4.470 0×c≥800×100;0.145 4×a+0.254 9×b+ 0.324 2×c≥12×100;0.238 9×a+0.404 5×b+ 0.274 8×c≥12×100。从而得出最优解为:a=819.711 103 3;b=1 155.307 027;c=2 425.435 674,所以通过整理得出的配比为abc=2:3:6。

第4种搭配:茄子+白萝卜+白萝卜。设茄子、白萝卜、白萝卜的质量为abc,单位为克(g)。则:13.210 0×a+21.723 3×b+ 21.723 3×c≥800×100;0.193 9×a+0.183 0×b+ 0.183 0×c≥12×100;0.242 9×a+0.269 5×b+0.269 5×c≥12×100。从而得出最优解为:a=5 565.300 061;b=333.337 098 9;c=333.337 098 9,因为bc同为白萝卜的质量,所以通过整理得出的配比为a:(b+c)=40:7。 3 讨 论 p> AI是通过观察或实验获得的健康人群某种营养素的摄入量。AI应能满足目标人群中几乎所有个体的需要,主要用作个体的营养素摄入目标,同时用作限制过多摄入的标准。当健康个体摄入量达到AI时,出现营养缺乏的危险性很小。如长期摄入超过AI,则有可能产生毒副作用。RNI可以满足某一特定群体中绝大多数(97%~98%)个体的需要。长期摄入RNI水平,可以维持组织中有适当的储备。RNI是健康个体的膳食营养素摄入量目标,个体摄入量低于RNI时并不一定表明该个体未达到适宜营养状态。如果某个体的平均摄入量达到或超过RNI,可以认为该个体无摄入不足的危险[9]

本研究中的四大类(瓜类、根菜类、绿叶类、包菜类)蔬菜中钙含量由高到低依次是菜心>椰菜>红萝卜>茄子,锌含量由高到低依次是菠菜>南瓜>大白菜>白萝卜,铁含量由高到低依次是菠菜>椰菜>南瓜>白萝卜。根据含量组成4种蔬菜搭配,分别是菜心+菠菜+菠菜、椰菜+南瓜+椰菜、红萝卜+大白菜+南瓜、茄子+白萝卜+白萝卜。研究结果表明,学龄前儿童当选择第1种蔬菜搭配,按照菜心:菠菜=5:17这个配比来计算当天蔬菜的摄入量(即菜心约50 g,菠菜约170 g)就可以使学龄前儿童满足当天蔬菜的钙、锌、铁摄入量,使儿童出现营养缺乏的危险性最小。如果儿童选择第2种蔬菜搭配,按照椰菜∶南瓜=13∶28这个配比来计算当天蔬菜的摄入量(即椰菜约78 g,南瓜约168 g)就可以使学龄前儿童满足当天蔬菜的钙、锌、铁摄入量。同理可得第3种配比,红萝卜 ∶大白菜∶南瓜=2∶3∶6(即红萝卜约40 g,大白菜约60 g,南瓜约120 g)。第4种蔬菜搭配配比,茄子∶白萝卜=40∶7(即茄子约200 g,白萝卜约35 g)。测量出的蔬菜钙铁锌含量与《中国食物成分表 2002》[10]存在差异原因:(1)地区差异:各省各地区同一种蔬菜含有的钙锌铁量都有一定的差异,实验选取蔬菜样本均来自中山市五桂山镇长命水市场,但其生产地不能确定。(2)季节差异:同一种蔬菜在不同的季节出产,其含钙锌铁量也有一定差异。(3)研究方法和仪器精密度的差异:实验前处理参照国标方法,使用仪器为美国PerkinElmer公司的全谱直读电感耦合等离子体光谱。(4)培养条件差异:随着农业科技的发达,有温室栽培、转基因等技术,使蔬菜的钙锌铁含量也有着各种差异。

参考文献
[1] 王晖,荫士安,赵显峰,等.学龄前儿童家长营养知识调查及幼儿膳食建议[J].卫生研究,2004,33(2):162.
[2] 张萍,张奕.儿童血锌钙铁水平及其与儿童疾病和健康的关系[J].Chinese General Practice,2010,13(9):3098.
[3] 颜卿.蔬菜搭配与微量元素[J].广东微量元素科学,2009,16(6):40.
[4] 闫宇翔,王嵬.亚健康状态研究进展[J].中国公共卫生,2008,24(9):1037-1038.
[5] 陈锋,江训良,谢小兵,等.3024例儿童微量元素检测结果分析[J].中国中医药现代远程教育,2010,8(8):189-199.
[6] 刘华.微波消解技术在分析食品中微量元素方面的应用[J].中国卫生检验杂志,2001,11(4):406-408.
[7] 高永清,吴小南,蔡美琴.营养与食品卫生学[M].北京:科学出版社,2008:45-52.
[8] 王艳.营养科学在膳食搭配中的创新思考[J].产业与科技论坛,2011,10(17):87.
[9] 中国营养学会.中国居民膳食营养素参考摄入量[J].营养学报,2001,23(3):193.
[10] 杨月欣,王光亚,潘兴昌.中国食物成分表2002[M].北京:北京大学医学出版社,2002:50-73.