食品營養成分分析現狀及優化對策研究

摘 要：本研究通過文獻分析和實踐調研，系統梳理了食品營養成分的基本分類體系和現代分析技術，重點探討了當前食品營養成分分析中存在的數據采集不充分、樣本處理不規范和分析標準化不足等問題。針對這些問題，提出了優化采樣方案、規范處理流程和完善標準體系等改進措施，以期提升食品營養成分分析的準確性和可比性。

關鍵詞：食品營養成分；分析技術；樣本處理

Research on Food Nutrition Composition Analysis and Optimization Countermeasures

XIANG Haiou

（Chongqing Health College， Chongqing 402360， China）

Abstract： This study systematically reviewed the basic classification system and modern analytical techniques of food nutritional components through literature analysis and practical research. It focused on discussing current issues in food nutritional component analysis， including insufficient data collection， non-standard sample handling， and inadequate standardization. To address these problems， we proposed improvements such as optimizing sampling plans， standardizing processing procedures， and perfecting the standard system， aiming to enhance the accuracy and comparability of food nutritional component analysis.

Keywords： food nutritional components; analytical techniques; sample handling

隨著人們生活水平不斷提高，食品安全和營養健康問題日益受到關注。《“健康中國2030”規劃綱要》明確提出開展營養監測和膳食營養狀況評估[1]。準確分析食品營養成分是實施營養改善計劃的基礎。本文在總結食品營養成分的分類和分析技術的基礎上，梳理分析過程中存在的數據采集、樣本處理、標準化等瓶頸，并提出相應的優化對策，以期為食品營養成分分析工作提供參考。

1 食品營養成分的基本分類

食品營養成分是指食品中能夠被人體吸收利用，對維持正常生理功能具有重要作用的化合物。根據其在食品基質中的含量及生理功能，可將食品營養成分劃分為常量營養素、微量營養素和生物活性成分

3大類。常量營養素包括蛋白質、脂肪和碳水化合物等，其中蛋白質可進一步劃分為球蛋白、清蛋白等亞類；脂肪則可細分為甘油三酯、磷脂等；碳水化合物主要包括單糖如葡萄糖、果糖，雙糖如蔗糖、麥芽糖，多糖如淀粉、纖維素等。微量營養素主要包括維生素如維生素A、維生素C，礦物質如鈣、鐵等，雖然含量較低但對人體健康至關重要。生物活性成分是指具有抗氧化、抗炎、調節免疫等特殊生理功能的次生代謝產物，如類黃酮、香豆素、生物堿等多酚類化合物以及類胡蘿卜素、葉黃素等色素類物質，通常含量較低但生物活性較高[2]。

2 食品營養成分分析技術

食品營養成分分析技術是揭示食品營養價值和品質特性的重要手段。傳統分析技術如重量法，基于待測物的質量變化實現定量分析，如脂肪的索氏提取法；滴定分析法通過待測物與滴定劑的化學反應確定物質的含量，如蛋白質的凱氏定氮法。這些方法操作簡便、對儀器設備要求低，適用于常規食品檢測。隨著分析化學的快速發展，現代分析技術不斷涌現并應用于食品營養成分分析。色譜分析技術中的氣相色譜可測定揮發性成分，如酒精飲料中的乙醇，高效液相色譜可分析極性物質，如果汁飲料中的維生素C。質譜分析技術如液質聯用可準確定性并定量多種營養成分，在復雜基質如乳制品、肉制品等樣品中優勢明顯[3]。核磁共振波譜分析利用核自旋在外加磁場中發生共振吸收的原理，可定性定量區分結構相似的化合物，尤其適用于食用油脂的脂肪酸組成分析。這些現代分析技術靈敏度高、選擇性強，能夠在食品復雜基質中準確測定痕量營養成分，極大拓展了食品營養分析的廣度和深度，推動了營養成分數據庫的完善和食品營養標簽的規范。

3 食品營養成分分析中現存問題

3.1 數據采集不充分導致結果偏差

食品營養成分數據是開展膳食營養評估、制訂營養改善措施的重要依據。然而，受樣品來源、采集方法等因素的影響，我國食品營養成分數據庫的代表性和覆蓋度仍有待提升。以谷物類食品為例，由于小麥、水稻等品種繁多，不同品種間營養成分差異較大，單一品種數據難以準確反映該類食品的整體營養特征。畜禽肉制品在加工過程中常添加復合調味料，使其營養成分發生明顯改變，而目前數據庫中以生鮮畜禽肉為主，與實際消費的加工肉制品存在偏差。部分特殊膳食如嬰幼兒輔食、運動營養食品等數據缺乏，難以滿足特定人群的營養評估需求。這些問題的形成原因之一是樣品采集缺乏系統性和全面性考量。以水產品為例，現有采樣方案主要考慮產量因素，對于小眾品種和進口水產品關注不足，使得數據庫難以全面反映市場供給和居民消費的現狀[4]。針對性不足的采樣計劃，使得所獲數據不能完整覆蓋食品的品類、產地、來源等屬性信息，削弱了數據庫的代表性，限制了數據的應用價值。

3.2 樣本處理流程不規范影響精度

食品營養成分分析對樣品處理的規范性和一致性有較高要求。然而，目前我國在該環節仍存在諸多不足。以食用菌類食品的樣品處理為例，采收后的新鮮樣品含水量高，極易腐爛變質，若未能及時進行冷凍干燥、冷凍保存等預處理，將導致營養成分的流失和轉化。脂肪是肉制品的重要營養成分，其提取過程涉及水解、萃取、過濾等多個步驟，任一環節操作不當都會影響脂肪的回收率。固體飲料如咖啡、可可粉等樣品需研磨至一定粒徑，而目前缺乏統一的粉碎細度標準，不同實驗室采用的篩網孔徑差異較大，導致后續浸提效率參差不齊。樣品的均質化是營養成分分析的關鍵步驟，然而由于食品基質的復雜性和樣品狀態的多樣性，很難制定統一的勻漿方案，因此不同實驗室采用的均質方法和設備型號差異較大。以上問題均源于缺乏統一規范的樣本處理標準方法，使得不同實驗室、不同操作人員間的結果缺乏可比性，最終影響分析數據的準確性和公信力。

3.3 分析標準化不足限制比較性

食品營養成分分析結果的可比性是數據應用的前提，而分析標準的統一是實現可比性的關鍵。目前，我國食品營養成分分析標準體系尚不完善，行業標準與國家標準并存，不同標準間的技術要求差異較大。以鐵的測定為例，《食品安全國家標準 食品中鐵的測定》（GB 5009.90—2016）采用火焰原子吸收光譜法，而《食品安全國家標準 食品中多元素的測定》

（GB 5009.268—2016）則采用電感耦合等離子體發射光譜法，兩種方法在消解條件、基體匹配等方面存在顯著差異。蛋白質測定中，索氏法與杜馬斯法是兩種常用方法，但在樣品用量、催化劑選擇、轉換系數等關鍵參數上尚未形成統一[5]。不同標準間檢測限、線性范圍等性能指標的差異，進一步限制了分析結果的可比性。標準物質是確保分析質量的基礎工具，然而由于食品基質復雜多樣，針對性標準物質的種類和數量供給不足，制約了方法驗證和結果溯源。此外，現行標準多為定量分析方法，對定性信息的分析指導意見較少，無法滿足生物活性物質鑒定、未知物分析等新需求。

4 食品營養成分分析的優化對策

4.1 完善采集方法提升數據代表性

為提升食品營養成分數據庫的代表性和覆蓋度，可從優化采樣方案入手。①采樣應兼顧主流品種和小眾品種，根據產銷量、消費習慣等因素確定合理的采樣比例。例如，在淡水魚類采樣中，除鯉魚、草魚等常見品種外，還應涵蓋黃顙魚、鱖魚等地方特色品種。②采樣地點的選擇應考慮食品的產地分布和消費區域差異。以豬肉為例，華中、西南、華南是主產區，而華東、華北是主銷區，采樣點應在產銷區域間合理布局，同時兼顧不同飼養模式（如傳統農戶、規模化養殖場）下的樣品采集。③采樣時間應覆蓋食品的生長周期和季節性變化，如水果需在春、夏、秋、冬四季分別采樣，還要考慮不同成熟期的樣品。④加工食品應根據工藝流程的關鍵節點進行分階段采樣，如面包生產過程中應分別采集和測定面粉、發酵面團和成品的營養成分。⑤在記錄樣品屬性信息時，除基本的品名、產地外，還需標注加工工藝（如殺菌、發酵）、品牌、等級、采收時間等詳細信息，為后續數據分析和應用提供支撐。通過科學系統的采樣，可獲得覆蓋食品產供銷全鏈條、反映品質特性差異的樣品，從而全面提升食品營養成分數據庫的代表性。

4.2 優化樣本處理流程提高分析精度

食品營養成分分析樣本處理流程的優化需要建立統一規范的操作規程。以速凍水餃為例，從原料肉餡的解凍開始，應明確解凍溫度不宜超過4 ℃，解凍時間根據試樣大小而定，直徑5 cm的肉塊解凍

1.5 h左右即可，解凍過程要避免反復凍融導致營養流失。均質步驟關系到分析結果的重現性，應根據樣品性狀選擇合適的均質方式和設備。對于面皮和餡料易分離的水餃，應采用切割型均質機如絞肉機進行處理，轉速控制在3 000 r·min-1以下，避免剪切力過大導致淀粉損傷；而對于組織較硬的植物源性食品如堅果，可選用高速萬能粉碎機并勻速加入液氮助磨，防止脂肪氧化。勻漿后的試樣應過篩混勻并分裝，每份試樣量不少于200 g，置于潔凈干燥的聚乙烯自封袋中，標注編號。若試樣需長期保存，應在-18 ℃以下冷凍，并避光防潮[3]。上機分析前，試樣應自然解凍至室溫，并輕輕振蕩混勻。樣品的采集、制備、保存全過程應詳細記錄，如解凍時間、均質設備參數、冷凍溫度等，確保關鍵信息完整。此外，實驗室應根據儀器設備的運行情況制定預防性維護計劃表，如高效液相色譜儀需定期更換保養柱子和進樣針，電感耦合等離子體質譜儀需校準質量數，超聲波清洗儀需定期檢測功率和頻率等。通過規范樣本處理操作流程，并輔以完備的設備管理和維護，可最大限度減少樣品制備過程中的人為誤差和系統誤差，從而提高食品營養成分分析的精確度。

4.3 推進標準化建設增強結果可比性

食品營養成分分析標準化體系的構建需要多方協同發力。國家標準化管理委員會應牽頭組織專家學者，系統梳理現行標準，對不同標準的技術內容進行比對，識別差異項并明確評判原則，擇優汰劣，最終形成統一的國家標準。例如，在維生素B2測定標準的整合中，可從樣品前處理、色譜柱類型與溫度、流動相組成與梯度、檢測波長等要素入手，通過統計學分析及實驗驗證選取各要素的最優水平組合，確立統一的高效液相色譜測定方法。在此基礎上，可進一步制定不同食品基質的前處理規程，如谷類、肉類、乳類等，從而最大限度消除基質效應的影響。標準的制修訂應充分聽取產學研各界意見，既要遵循科學性原則，也要兼顧標準的可操作性和經濟性，當高標準與低成本發生沖突時，應從全局出發平衡二者。

標準物質的研制與應用是分析檢測溯源的關鍵環節。應圍繞營養成分含量居前且廣泛存在的主要食品，研制一批基質類似、組分含量有證的標準物質，如針對食用油，可選取花生油、豆油、菜籽油等不同油料來源，分別制備高、中、低不同濃度梯度的混合脂肪酸甲酯標準溶液，用于脂肪酸組成分析的定性定量；針對肉制品，可選取雞肉、鴨肉、豬肉等，制備氨基酸、脂肪、膽固醇等營養成分含量已知的基質標準物質，用于方法學驗證。各標準物質的研制應優先采用一級方法如同位素稀釋-質譜法溯源，保證量值準確可靠。在此基礎上，應建立標準物質的量值傳遞與比對體系，為企業自控提供值得信賴的標尺。此外，還應注重分析標準的國際化，積極參與國際標準化組織如 AOAC、ISO 等的標準制修訂工作，吸收借鑒國際先進經驗，提升我國標準的國際話語權，爭取成為國際標準的領跑者。通過系統性的標準整合，配套標準物質體系建設，可顯著提升食品營養成分分析結果的準確性、溯源性和可比性，夯實我國居民膳食營養評估的數據基礎。

5 結語

食品營養成分分析是保障食品安全和營養健康的重要基礎。通過優化數據采集方法、規范樣本處理流程、推進標準化建設等措施，可有效提升分析結果的代表性、準確性和可比性。未來應加強新型分析技術的研發和應用，完善標準物質體系建設，加快推進營養成分數據庫的國際化進程，為我國居民營養改善計劃的實施提供更可靠的數據支撐。

參考文獻

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