太原市市售蔬菜营养成分分析与品质评价

时佳琦，赵瑞芬，程 滨，滑小赞，王 森

（山西农业大学资源环境学院·省部共建有机旱作农业国家重点实验室（筹） 太原 030031）

蔬菜中含有大量蛋白质、碳水化合物、维生素、矿物质、抗氧化物和膳食纤维等人体所必需的多种维生素和矿物质，是人们日常饮食中必不可少的食物之一[1]。蔬菜产业在我国农业产业结构中有着重要作用，受市场经济利益的驱动，蔬菜的种植面积呈现逐年增加趋势，2018 年全国蔬菜产量达70 347 万t，但蔬菜生产规模化、标准化和组织化程度低，大量不合理施用化肥、农药对蔬菜卫生品质造成极大的危害[1]。人体摄入硝酸盐的70%～80%来自于蔬菜，氮肥大量施用造成蔬菜内硝酸盐累积，在一定条件下，进入人体中硝酸盐会转化成对人体有害的亚硝酸盐或其他亚硝酸胺化合物，硝酸盐随蔬菜通过食物链进入人体从而影响人体健康[2-6]。重金属是一类污染物，在植物体中含量少，但随着工业化和城市化推进，工业三废、生活垃圾等通过降尘、施肥和灌溉等途径使各种重金属元素进入农田土壤并不断累积，通过食物链对生态环境、食品安全以及人体健康构成严重威胁。

关于市售蔬菜品质的调查研究国内已有报道。盖屏卓等[7]对哈尔滨市售蔬菜品质分析结果表明，根菜类蔬菜维生素C 含量显著高于叶菜类，而其硝酸盐含量显著低于叶菜类。李英丽等[8]对河北省市售蔬菜研究显示，果菜类蔬菜中有机酸含量高于叶菜类和根茎类。叶菜类蔬菜中还原糖含量高于果菜类和根茎类。杨文等[9]研究发现，成都平原地区蔬菜中的叶菜类和茄果类铅（Pb）、镉（Cd）含量相对较高。周梅素等[10]和许富荣等[11]的研究结果表明，太原市各类蔬菜中硝酸盐含量表现为叶菜类>根菜类>果菜类。张珍珍等[12]研究表明太原市市售的15 种蔬菜130 个样品中生菜和白菜存在Pb 和Cd 超标，蔬菜重金属污染总体含量表现为Pb>Cd>铬（Cr）>锌（Zn）>铜（Cu）。综上所述，市售蔬菜可能存在健康风险隐患。为了减少化肥和农药的过量施用对农作物和环境产生危害，2015 年中央“1 号文件”提出农业发展“转方式、调结构”的战略部署，开展“双减”专项，发展高质量农业[13]。经过几年的“减肥减药”生产措施，市售蔬菜的品质有待被进一步调查和了解，笔者以太原市冬季市售蔬菜为研究对象，对不同类别蔬菜的维生素C 含量等营养成分、硝酸盐及重金属含量进行分析和评价，以期为人们日常生活中更科学地选购蔬菜、科学种植蔬菜提供参考。

1 材料和方法

1.1 材料

试验于2021 年11－12月进行，在太原市南郊随机选取3～5 个大型蔬菜市场，根据蔬菜的农业生物学分类方法在各个市场摊位上选取居民常食的叶菜类（大白菜、生菜、油菜、油麦菜、娃娃菜、茼蒿、芹菜、菠菜、结球甘蓝和香菜）、根菜类（山药、胡萝卜、莲菜、土豆和白萝卜）及果菜类（冬瓜、黄瓜、长辣椒、番茄、簇生椒、西葫芦、甜椒、茄子）3 类共计23种蔬菜，每种蔬菜随机从5 个摊位购买，共115 个样本，每一种蔬菜由3～5 株混合组成。

1.2 测定方法

在实验室中切取样品可食部分，先用自来水清洗，再用纯净水洗净，然后用滤纸吸干水分，粉碎后立即测定维生素C 含量，剩余鲜样用保鲜样品袋密封，放入-40 ℃冰箱冷藏保存，用于其他成分分析。

1.2.1 硝酸盐测定 采用RQflex 10 硝酸盐快速测定仪测定硝酸盐含量，其测定范围为5～225 mg · L-1（以NO3

-计）[14]。

1.2.2 品质指标测定 采用2，6-二氯靛酚溶液滴定法测定维生素C 含量，采用直接滴定法测定还原糖含量、总糖含量，采用指示剂滴定法测定有机酸含量[15-16]。

1.2.3 中、微量元素测定 采用HNO3-HClO4消解，火焰原子吸收分光光度法测定钙（Ca）、镁（Mg）、铁（Fe）、锰（Mn）、Cu 和Zn[12，17-18]含量。

1.2.4 重金属含量的测定 采用原子荧光光谱法测定Hg、As 含量；采用HNO3-HClO4消解-石墨炉原子吸收分光光度法测定Cr、Pb、Cd 含量[19]。

1.3 评价标准

1.3.1 蔬菜硝酸盐含量分级评价标准 硝酸盐含量限量采用沈明珠等[20]提出的中国居民食用蔬菜分级评价标准（表1）。

表1 蔬菜硝酸盐含量分级评价标准

1.3.2 蔬菜中重金属限量值 蔬菜中重金属Cd、Pb、Cr、Hg、As 的限量参照食品中重金属限量标准[21]规定（表2）。

表2 蔬菜中重金属限量值

1.4 数据分析

采用Microsoft Excel 2010 进行数据整理、相关计算和作图；采用IBM SPSS Statistics 20 统计软件进行方差分析，使用Duncan 法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同种类蔬菜品质指标分析

由图1 和表3 可以看出，蔬菜还原糖含量（w，后同）范围为1.11～3.52 g·100 g-1；叶菜类蔬菜平均还原糖含量显著低于根菜类和果菜类蔬菜，叶菜类中结球甘蓝还原糖含量最高，为3.52 g·100 g-1，而茼蒿和芹菜还原糖含量低于检出限。23 种蔬菜中总糖含量为0.91～8.55 g·100 g-1，三类蔬菜中总糖平均含量存在显著性差异，根菜类总糖含量最高。果菜类长辣椒总糖含量最高，达到4.34 g·100 g-1，甜椒和西葫芦的总糖含量无显著差异，但与其他果菜类蔬菜差异显著。根菜类中胡萝卜总糖含量高达8.55 g·100 g-1，显著高于其他根菜类蔬菜；叶菜类蔬菜中结球甘蓝总糖含量最高，为3.62 g·100 g-1，芹菜和茼蒿中总糖含量低于检出限，其余叶菜类蔬菜间差异显著。

图1 不同类别蔬菜平均还原糖和总糖含量

表3 不同种类蔬菜品质指标分析

由图2 可知，不同类别蔬菜的维生素C 含量不同，根菜类蔬菜平均维生素C 含量显著低于叶菜类和果菜类蔬菜。由表3 可知，叶菜类蔬菜维生素C 含量在16.04～129.24 mg·100 g-1，其中香菜维生素C 含量最高，其次是结球甘蓝和菠菜，叶菜类不同种蔬菜间维生素C 含量差异显著；果菜类蔬菜维生素C 含量为2.47～127.19 mg·100 g-1，长辣椒维生素C 含量最高，茄子维生素C 含量最低；根菜类蔬菜维生素C 含 量 为2.43～14.67 mg·100 g-1，平 均 值 为5.32 mg·100 g-1。

图2 不同类别蔬菜平均维生素C 含量

由图3 可知：不同类别蔬菜平均有机酸含量差异显著，根菜类蔬菜平均有机酸含量高于叶菜类和果菜类蔬菜。由表3 可知，23 种蔬菜的有机酸含量都小于1.00%，叶菜类的有机酸含量均在0.30%以下；果菜类蔬菜中茄子有机酸含量最高，为0.92%；叶菜类的芹菜和果菜类的冬瓜有机酸含量最低，为0.04%。

图3 不同类别蔬菜平均有机酸含量

图4 不同类别蔬菜平均矿质元素（Fe、Mn）含量

图5 不同类别蔬菜平均矿质元素（Cu、Zn）含量

图6 不同类别蔬菜平均矿质元素（Ca、Mg）含量

2.2 矿质元素分析

由图4、5、6 和表4 可知，不同类别蔬菜中Fe和Mn 的平均含量均存在显著差异，表现为叶菜类>根菜类>果菜类。不同类别蔬菜中除叶菜类菠菜和根菜类马铃薯的Cu 含量分别为1.54 mg·kg-1和1.44 mg·kg-1，其余种类蔬菜Cu 含量和三类蔬菜平均Cu 含量均小于1.00 mg·kg-1；叶菜类和果菜类蔬菜Cu 平均含量差异不显著；在不同类别蔬菜中Zn平均含量差异显著，叶菜类蔬菜Zn 平均含量显著高于根菜和果菜类蔬菜。叶菜类蔬菜中Ca 和Mg两种矿质元素平均含量高于根菜类和果菜类蔬菜。

表4 蔬菜矿质元素含量分析

由图4、5、6 和表4 可以看出，叶菜类蔬菜中平均Fe 含量约为根菜类蔬菜的6 倍、果菜类蔬菜的11 倍。叶菜类蔬菜中菠菜Fe 含量最高，达248.60 mg·kg-1，分别是结球甘蓝和茄子Fe 含量的48.75 倍和85.72 倍，根菜类蔬菜中除了莲菜中的Mn 含量高于Fe 含量外，其他种类蔬菜Fe 含量普遍高于除Ca、Mg 以外其他元素含量。23 种蔬菜中，根菜类蔬菜中莲菜Mn 含量最高，是含量最低的山药的43.35 倍；果菜类的冬瓜Mn 含量最低。根菜类蔬菜Cu 平均含量最高，为0.69 mg·kg-1，而叶菜类和果菜类蔬菜Cu 平均含量在0.44 mg·kg-1；23 种蔬菜中，Cu 和Zn 含量最高的蔬菜分别为菠菜和油麦菜。叶菜类、根菜类和果菜类蔬菜中Ca 含量范围分别在380～8704、60～320、90～2130 mg·kg-1，叶菜类蔬菜Mg、Ca 平均含量显著高于根菜类和果菜类蔬菜；叶菜类蔬菜中油菜和香菜的Ca、Mg 含量最高分别达到8704、5600 mg·kg-1，而娃娃菜Ca、Mg含量最低，仅为380、140 mg·kg-1。

2.3 硝酸盐含量及污染评价

由图7 和表1、5 可知，叶菜类蔬菜硝酸盐含量显著高于根菜类和果菜类蔬菜，根菜类和果菜类蔬菜硝酸盐含量较低；不同种类的叶菜类蔬菜中，菠菜和芹菜间无显著性差异，其余叶菜类蔬菜间存在显著性差异，其中大白菜的硝酸盐含量最高，为3460 mg·kg-1，其次是油菜、茼蒿、油麦菜和香菜，这5 种蔬菜的硝酸盐含量均达到严重污染程度；生菜、娃娃菜、菠菜和芹菜为中度污染，结球甘蓝硝酸盐含量最低，为42 mg·kg-1，为轻度污染。根菜类不同种类蔬菜硝酸盐含量差异显著，其中白萝卜硝酸盐含量最高，为164 mg·kg-1，根菜类蔬菜均为轻度污染，允许生食。果菜类蔬菜中硝酸盐为轻度污染，其中西葫芦硝酸盐含量显著大于其他蔬菜，其次是冬瓜，含量分别为267、238 mg·kg-1。

图7 不同类别蔬菜平均硝酸盐含量

表5 蔬菜硝酸盐含量分析

2.4 重金属含量与污染评价

所选取的3 个类别23 种蔬菜中，Hg 全部未检出，不同类别蔬菜中Pb、Cr、Cd 和As 含量间存在差异。结合表2 和表6 可知，叶菜类蔬菜中生菜、大白菜、娃娃菜、芹菜和结球甘蓝中的Pb 含量低于检出限，其他品种Pb 含量在0.024～0.138 mg·kg-1，未超过限量值（0.300 mg·kg-1）。各类蔬菜的As 含量均较低，除了未检出的蔬菜外，其他种类As 含量均在0.0045～0.129 8 mg·kg-1，未超出限量值（0.500 0 mg·kg-1）。果菜类蔬菜中的长辣椒Cd 含量为0.061 mg·kg-1已超出限量值（0.050 mg·kg-1），其余蔬菜的Cd 含量均较低。叶菜类蔬菜中菠菜的Cr 含量达到0.787 mg·kg-1，远超出Cr 的限量值（0.500 mg·kg-1），表明太原市市售的菠菜存在重金属Cr 超标现象。

由图8、表6 可知，三类蔬菜的重金属As、Cr、Pb和Cd 的平均含量差异显著，其中叶菜类蔬菜的Cr、根菜类的As 和Pb、果菜类的Cd 平均含量最高。在所有重金属的检测中，根菜类蔬菜中重金属均未超标，叶菜类蔬菜中的菠菜、果菜类蔬菜中的尖椒存在超标现象；在所有蔬菜中Cd 和Cr 出现超标现象。

图8 不同类别蔬菜平均重金属含量

表6 蔬菜重金属含量

3 讨论与结论

笔者所选取的23 种蔬菜的品质指标分析结果表明：太原市市售不同类别蔬菜平均维生素C 含量存在差异，表现为叶菜类>果菜类>根菜类，这一结果与池秀蓉[22]的研究结果一致，与盖屏卓等[7]和贺苗苗等[23]研究结果不同。平均还原糖含量为果菜类、根菜类>叶菜类，而李英丽等[8]研究表明，还原糖含量表现为叶菜类>果菜类>根茎菜类，与笔者研究结论不一致，可能与选取的蔬菜品种、蔬菜产地以及蔬菜成熟期有关。蔬菜是人们摄入必需矿质元素的重要来源，不同类别蔬菜间铁（Fe）、锰（Mn）、锌（Zn）3 种营养元素均存在显著差异，总体表现为叶菜类>根菜类>果菜类，这与孙帅等[24]的研究结果有差异，由于太原地处中国中部，与孙帅等人所选取的沿海城市蔬菜的生长环境、土壤类型等不同，可能是差异产生的主要原因。

人体外源性硝酸盐的摄入主要来源于蔬菜。蔬菜是一种易于富集硝酸盐的植物性食品，过量施用氮肥、长期贮藏、腌渍及不适宜的烹饪方式均会导致蔬菜内硝酸盐的积累，对人体健康有着重大的影响[25-26]。笔者的研究表明，根菜类和果菜类蔬菜硝酸盐含量为轻度污染；叶菜类蔬菜中结球甘蓝硝酸盐为轻度污染，其余种类蔬菜均为中度、重度和严重污染，与盖屏卓等[7]的调查结果相一致；周梅素等[10]和许富荣等[11]的研究表明太原市秋季市售蔬菜中的硝酸盐含量叶菜类＞根菜类、果菜类，笔者研究结果与之相近。笔者的研究结果表明叶菜类蔬菜的硝酸盐含量最高，但是根菜类和果菜类间差异不显著，这可能与选取的蔬菜种类、蔬菜产地及管理措施有关。根菜类蔬菜中的白萝卜和胡萝卜以及果菜类蔬菜的簇生椒硝酸盐含量为164、60、6 mg·kg-1，与2014 年许富荣等[11]研究结果相比，白萝卜（385 mg·kg-1）、胡萝卜（98 mg·kg-1）和簇生椒（78 mg·kg-1）的硝酸盐含量明显降低。这可能与近些年产业结构调整“减肥减药”措施实施有关。根据联合国粮食及农业组织（FAO）和世界卫生组织（WHO）的一级蔬菜可生食标准，食品中硝酸盐含量应等于或低于432 mg·kg-1。笔者的研究结果表明，根菜类、果菜类蔬菜以及叶菜类蔬菜中结球甘蓝的硝酸盐含量达到了生食标准，其他种类蔬菜远远超过生食标准（432 mg·kg-1），人们在食用蔬菜时要引起足够的重视，针对不同品种蔬菜对硝酸盐富集的特征，选择合适的食用方法，尽量避免生食或者腌制食用。

蔬菜除积累对人体有益的元素外，还积累一定的对人体有害的重金属元素。笔者选取的3 类23种蔬菜中根菜类蔬菜中重金属Cr、Pb、As、Hg 和Cd含量均未超标；除叶菜类蔬菜中的菠菜和果菜类长辣椒分别存在Cr 和Cd 含量超标现象外，其余蔬菜中重金属元素含量均在限量值范围内。叶菜类蔬菜As 平均含量最高、Pb 平均含量表现为根菜类大于果菜类蔬菜，与陈亮等[27]研究结果，叶菜类Pb 含量最高、根菜类Cd 和As 含量较高不同，可能与所选蔬菜种类和产地有关。通过对比张珍珍等[12]的研究可以看出，太原市市售叶菜类蔬菜中生菜和根菜类蔬菜中马铃薯的重金属Pb 含量均有所下降，但不同蔬菜的Cd 含量均有所增加。高鹏等[36]研究也表明太原市土壤重金属风险由强到弱依次为Hg＞Cd＞As＞Pb＞Cr，表明太原市重金属Cd 对土壤蔬菜的累积风险大于Pb。因此，居民应注意选择非工业活动区种植蔬菜，以免带来Cd 污染蔬菜食入风险。