乳粉中8种常微量元素含量分析与评价

李 超，方晨璐，贾亦森，陈姗姗，刘李婷，康 婕

（1.陕西省产品质量监督检验研究院，农副食品所，陕西西安 710048；2.咸阳职业技术学院，陕西咸阳 712000）

乳粉是世界上生产管理最严格的食物之一，其质量问题关系到广大婴儿特别是没有母乳的婴儿的身体健康，而乳粉中矿物质元素的种类和含量是评价其营养质量的关键指标，准确测定和设置这些产品中各元素含量至关重要[1]。乳粉中含有多种人体所需元素，是人体从食品中获取营养元素的重要来源。乳粉可为处于不同成长阶段的人群补充身体所需的营养元素，保障身体健康，对人体生长发育起到非常重要的作用。常量元素是指在有机体内含量占体重0.01%以上的矿物元素，主要包括钙、磷、钠、氯、硫和镁等元素。其中，钙与儿童成长过程中的骨骼发育密切相关；钠与体内氧代谢和维持血压平衡调控有关；人体缺镁会导致偏头痛、疲劳等症状[2]。微量元素是指在有机体内含量占体重0.01%以下的矿物元素[3]。它们的含量虽然很少，但作用很大，是人体必不可少的营养物质。微量元素主要包括铁、铜、钴、锌、硒、锰和碘等[4]。缺铁会影响儿童的智力发育；缺锌则会引起儿童抵抗力下降，出现反复感冒及腹泻等症状[5]。本文采用电感耦合等离子体发射光谱法测定了多种乳粉中常微量元素含量，并对不同乳粉中各元素含量进行对比与分析，根据不同年龄段儿童的生长发育特点，分析我国儿童乳粉营养需求，以期为我国乳粉的发展提供研究思路，为乳品企业产品研发提供方向。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

乳粉样品：采用随机抽样方法从市场上按种类购买不同乳粉；硝酸（分析纯），德国默克化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

电感耦合等离子体发射光谱仪，赛默飞世尔科技有限公司；电热赶酸仪，天津莱玻特瑞科技有限公司；超纯水机，优普超纯科技有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 方法准确度测定

参照《食品安全国家标准 食品中多元素的测定》（GB 5009.268—2016）第二法的规定对从中国检验检疫科学研究院测试评价中心购买的配方乳粉质控样品进行测定。

1.3.2 8种常微量元素测定

称取 0.2～0.5 g（精确至0.001 g）试样于微波消解内罐中，加入9 mL 浓硝酸，加盖放置过夜，旋紧外罐，置于微波消解仪中进行消解。冷却后取出内罐，置于可调式控温电热炉上，于160 ℃赶酸至近干，用超纯水定容至50 mL，混匀待测。同时做空白实验。采用电感耦合等离子体发射光谱仪测定乳粉样品各元素含量，仪器条件如下。等离子体功率：1 150 W；泵速： 50 r·min-1；辅助气流量： 0.5 L·min-1；雾化器流量： 0.7 L·min-1；冷却气流量：12 L·min-1；曝光时间：5 s；清洗时间：40 s；积分时间：15 s。

2 结果与分析

2.1 质控样品测定结果

由表1可知，乳粉中所有元素测定结果均在证书要求范围内，测定值均靠近证书指定值，并且相对标准偏差均≤1.15%，说明测定方法可靠、测定结果准确，此方法中仪器参数和前处理均能满足乳粉中8种元素的测定要求。

表1 质控样品各元素测定结果（n=3）

2.2 不同生长阶段的乳粉中8种元素的含量分析

人体在不同生长阶段对各种营养元素的需求不同。由表2可知，同一生长阶段的3组乳粉中部分元素元素含量存在差异较大的情况，如3～15岁乳粉中铜含量（0.06 μg/100 g、0.09 μg/100 g、0.46 μg/100 g），中老年乳粉中钙（610.26 mg/100 g、334.31 mg/100 g）、铁（12.43 mg/100 g、5.68 mg/100 g）、钾（1 048.66 mg/100 g、577.57 mg/100 g）和锌（5.26 μg/100 g、2.46 μg/100 g）含量。婴幼儿乳粉中（0～36月龄）同一生长阶段的不同乳粉各元素含量差异较小，这与国家针对婴幼儿乳粉制定相应的标准以及婴幼儿为乳粉的主要消费主体有关。3～15岁乳粉中钙、铁、钾、锌元素含量高于婴幼儿和中老年乳粉，这与该阶段人体生长对常微量元素的需求密切相关。3~15岁是儿童生长发育的关键阶段，体重、身高、心智及身体各器官在这一阶段迅速生长，导致其对各类营养元素的需求量较大。中老年乳粉中各元素含量差异较大，这可能与国家未针对中老年群体人群乳粉制定相应的标准以及市场对该群体人群的重视度不高有关[6-7]。随着社会发展，国家已经对相关标准进行了新的调整，新的国家标准严格规定了维生素和矿物质营养素的最小值和最大值，并对豆基奶粉的铁、锌、磷含量进行了单独规定[8]。

表2 不同年龄（阶段）乳粉中8种常微量元素含量

2.3 羊乳粉和驼乳粉中8种常微量元素含量分析

乳粉中矿物元素含量受哺乳动物品种、泌乳阶段、产乳量、地域、季节、土壤、牧草、补饲模式（补饲草料）、饮水以及检测方法等多种因素影响[9]。配方乳粉可以解决动物纯乳乳粉中部分营养元素缺失或者含量较低的问题，通过调配使人体能够从乳粉中获得比较充分的营养元素。如表3所示，纯羊乳粉中铜、钙、钾、钠和镁平均含量高于纯驼乳粉，铁、锰和锌平均含量略小于纯驼乳粉，这与动物体原乳中各元素差异以及饲料中各元素的含量不同有关，且加工过程也是造成各元素差异变化的重要原因。配方羊乳粉中铁、锰、锌元素含量明显高于纯羊乳粉，钙、钾、镁、钠和铜元素含量较纯羊乳粉有所减小，且配方驼乳粉中铜平均含量较配方羊奶粉高了约13倍。配方驼乳粉与配方羊乳粉相比，除铜元素以外的其他7种常微量元素的平均含量差异较小，说明通过调配可以均衡奶粉中各元素含量以及弥补原生乳粉中某些元素含量较低的缺陷。

表3 羊乳粉和驼乳粉中8种常微量元素含量

3 结论

电感耦合等离子体发射光谱法能够准确地测定乳粉中8种常微量元素含量。不同阶段乳粉以及羊乳粉与驼乳粉中8种常微量元素含量存在明显差异，0～36月龄乳粉中相同阶段乳粉各元素含量差异较小，3～15岁以及中老年乳粉中各元素平均含量差异较大。纯羊乳粉和纯驼乳粉中部分元素差异比较明显，除铜以外配方羊乳粉和配方驼乳粉中各元素含量基本相同。尽管不同乳源的原乳粉各元素含量存在明显差异，但通过调配后的乳粉各元素含量趋于相近，并且均符合国家标准要求。