刘小阳,袁以珍
宿州学院生物与食品工程学院,安徽宿州,234000
锌和硒都是维持人和高等动物基本生命活动的必需微量元素[1],一旦缺乏将会引起机体代谢异常,甚至引发病变[2-3]。因此,人体必须从日常的饮食和饮水中摄取适量的锌和硒,才能保证机体正常的生理代谢,维持免疫力。为了解宿州居民从饮食中摄取锌和硒情况,本研究根据国家标准规定的方法[4-5],对宿州本地产猪肉、牛肉、羊肉中锌和硒的含量进行了测定,并根据检测结果提出相关建议。
亚硒酸钠、硝酸、高氯酸、盐酸、3,3′-二氨基联苯胺、乙二酸四乙酸二钠、羟胺盐酸、甲酚红、溴甲酚紫指示剂、甲苯、氢氧化钠等试剂均为分析纯;锌标准品、硒标准溶液均购于上海麦克林生化科技有限公司。实验用水均为去离子水。
原子吸收分光光度计(A3型,北京普析科技有限公司),马弗炉(SX2-4-10型,龙口市电炉制造厂),Zn高性能空心阴极等(As-1型,上海原光科技有限公司),紫外可见分光光度计(U-3900H型,日本株式会社),恒温水浴锅(HH-4型,上海邦西力辰仪器科技有限公司)。
实验用猪肉、牛肉、羊肉样品均购于宿州市家乐福超市,经农产品追溯系统追溯,三种样品均产自宿州市埇桥区。
根据国家标准《GB 5009.14-2017 食品中锌含量的测定方法》[4]的规定,采用火焰原子吸收法测定宿州本地产猪肉、牛肉和羊肉中锌的含量。
2.1.1 锌工作液的配制
先配制锌标准溶液(1 000 μg·mL-1),称取锌标准品1.000 g,用40 mL硝酸(1∶1)溶解,再用去离子水定容至1 000 mL,储存于聚乙烯瓶中备用。
用移液管量取2.5 mL锌标准液至50 mL容量瓶中,再用0.6 mol·L-1盐酸对溶液进行定容,得到浓度为50 g·L-1的锌中间液;分别量取0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mL锌中间液,移至100 mL的容量瓶中,再用0.60 mol·L-1盐酸溶液定容至100 mL,得到浓度梯度为0.00、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50 μg·L-1的锌工作液[6]。
2.1.2 样品处理
称取猪肉、牛肉、羊肉样品各5.00 g置于三个30 mL坩埚中,参照文献[6]和[7]提供的方法处理样品,最后获得三种样品的待测溶液各50 mL。
2.1.3 样品测定
参照文献[5,6]的方法,测定上述三种样品溶液的吸光度。每种样品平行测定3 次,取平均值为本次测定结果,即三种样品溶液的吸光度。
2.1.4 结果处理
将上述测得的三种样品溶液的吸光度值分别代入标准方程,计算出三种样品中锌的含量。在同样条件下,上述测量重复3次,取三次测得的锌含量的平均值为最终测量结果。
根据国家标准《GB 5009.93-2017 食品中硒含量的测定方法》[5]的规定,选用3,3-二氨基联苯胺法,测定宿州本地产猪肉、牛肉和羊肉中硒的含量。
2.2.1 硒工作液的配制
吸取1 mL硒标准溶液,在100 mL容量瓶中用蒸馏水定容至刻度线,得到硒标准工作液备用。
2.2.2 样品处理
样品处理与2.1.2相同。
2.2.3 样品测定
参照文献[5,7],测量样品溶液吸光度。每种样品平行测定3 次,取平均值为本次测定结果,得到三种样品溶液的吸光度值。
2.2.4 结果处理
同2.1.4,最后计算出三种样品中硒的含量。在同样条件下,上述测量重复3次,取三次测得的硒含量的平均值为最终测量结果。
3.1.1 锌标准曲线
依据测定结果,利用最小二乘估计得到锌标准曲线(图1),标准曲线方程为Y=0.307X+0.017,R2=0.997。在该标准曲线方程中,锌浓度为自变量,吸光度为因变量。
图1 锌标准曲线
3.1.2 锌含量计算
根据上述标准曲线方程Y=0.307X+0.017,将宿州本地猪肉、牛肉、羊肉三种样品的测量数据代入方程中可求出样品中锌的含量。经过计算,宿州本地猪肉、牛肉和羊肉的锌含量分别为20.30 μg·g-1、35.27 μg·g-1和9.07 μg·g-1(表1)。
表1 宿州本地产猪肉、牛肉、羊肉中锌的含量
全国肉制品中猪肉、牛肉和羊肉锌含量的平均值分别为20.85、36.04、10.0 μg·g-1[8]。从上述测量的结果看,宿州本地产猪肉、牛肉和羊肉中锌含量低于全国平均水平,分别低2.6%、2.1%和9.3%,其中羊肉锌含量与全国平均水平差距较大。
3.2.1 硒标准曲线
参照文献[7],绘制硒的标准曲线(图2)。利用最小二乘估计得到硒标准曲线,在标准曲线方程中,以硒浓度为自变量,吸光度为因变量,计算出的标准曲线方程为Y=0.055X-0.005,R2=0.998。
图2 硒标准曲线
3.2.2 硒含量计算
根据标准曲线方程Y=0.055X-0.005,将测量数据代入线性回归方程中即可求出样品中硒的含量,宿州本地猪肉、牛肉、羊肉中硒含量分别为0.30 μg·g-1、0.10 μg·g-1、0.04 μg·g-1。
全国肉制品中猪肉、牛肉和羊肉中硒含量的平均值分别为0.38、0.15、0.05 μg·g-1[8]。从表2测量结果看,宿州本地产猪肉、牛肉和羊肉中硒含量低于全国平均水平,分别低21.1%、33.%、20%,尤其是牛肉的硒含量差距达33%。
表2 宿州本地猪肉、牛肉、羊肉中硒含量
有资料显示,全国肉制品中猪肉、牛肉和羊肉锌含量的平均值分别为20.85、36.04、10.0 μg·g-1,硒含量的平均值分别为0.38、0.15、0.05 μg·g-1[8]。本实验测得宿州本地猪肉、牛肉和羊肉的锌含量分别为20.30、35.27、9.07 μg·g-1,硒含量的平均值分别为0.30、0.10、0.04 μg·g-1。由此可见,第一,宿州本地产猪肉、牛肉和羊肉中锌和硒含量都低于全国平均水平,其中猪肉、牛肉和羊肉中锌含量分别低2.6%、2.1%和9.3%,硒含量分别低21.1%、33.%、20%。第二,宿州本地产猪肉、牛肉和羊肉中硒的含量与全国平均水平差距较大,且差距均达到20%以上,尤其是牛肉的硒含量差距高达33%。第三,宿州本地羊肉中锌含量与全国平均水平差距较大,且差距达9.3%。
宿州市位于安徽省北部,土壤和水中的锌不充裕、硒缺乏[9],故本地产的农作物中硒、锌的含量较低(但能满足作物生产的需要)。宿州本地家畜养殖都以本地产牧草和作物作为饲料,故检测的宿州本地产猪肉、牛肉、羊肉中锌和硒含量偏低也是在情理之中,尤其是宿州地区属于贫硒地区[9],土壤和水中的硒贫乏,这可能是宿州本地猪肉、牛肉、羊肉中硒含量与全国均值差距较大的主要原因。也就是说,一个地区的土壤和水中锌和硒的含量如果低于全国平均水平,那么该地区的农副产品中锌和硒的含量也低于全国平均水平。为此建议:宿州本地养殖户在猪、牛的养殖过程中,要在现有的饲料配方中添加一些含必需微量元素高的饲料或饲料添加剂,如骨粉、鱼粉等。对于宿州本地羊的养殖户而言,若是圈养,如上所述,添加一些含必需微量元素高的饲料或饲料添加剂;若是放养,待羊回圈后适量添加一些含必需微量元素高的饲料或饲料添加剂。这样,一则保持所养殖的猪、牛和羊的正常生长发育,二则提高其免疫力,维持其机体健康。同时,也为当地居民在食用猪肉和牛肉时,能摄取适量的锌和硒,以满足机体代谢的需要,进而提高机体的免疫力。