水東芥菜礦物質元素含量測定及營養評價

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地理標志產品之一，種植地區位于茂名市電白縣，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 個鎮現轄行政區域。因為電白縣土壤條件和地區氣候的原因，造就了水東芥菜獨特的口感與營養價值，電白縣的水東芥菜莖多葉少、口感爽脆、清甜無渣的優質品種，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，以食物營養質量指數法對水東芥菜中礦物質元素含量進行營養評價，水東芥菜與9 種深色蔬菜礦物質元素的營養價值進行比較，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 個地區采集水東芥菜樣品36 批次。

1.2 材料與試劑

硝酸（優級純）、高氯酸（優級純），廣州化學試劑廠提供；鹽酸（優級純），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，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 營養評價方法

營養質量指數法（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，食物提供營養素的含量大于推薦供給量，表明食物營養質量好。因而INQ≥1 的食物為優質食物[13]。

營養質量指數計算公式：

式中：營養密度為100 g 食物中營養含量/人體每日所需營養素量，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 元素營養質量較好。

2.2.2 深色蔬菜礦物質元素的營養比較

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、人體的發育、健腦益智、延緩衰老等都發揮著重要的作用[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 在生長發育、免疫能力、發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，還需更為全面營養的分析，INQ 法營養評價只是肯定了蔬菜相對于熱能來說提供營養素較多的優點。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。用營養質量指數法對水東芥菜中6 種礦物質元素進行營養評價，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價值較高，可為居民提供合理選擇食物的指南。