时间:2024-05-23
杨雪芬 周丽 韩啸 王蓉 陈娟娟 李婷婷 任兴权
摘要:为了解酒泉小麦胚片质量现状和确定酒泉小麦胚片中的优势指标,给当地小麦胚的精深加工和麦胚相关产品的价值提升提供参考。采集了23份酒泉小麦胚片和5份其他产地的小麦胚片,对其脂肪、重金属元素、农药残留等13项指标进行测定分析,从营养成分和安全性两个方面进行量化评价。结果表明,酒泉小麦胚片中各营养成分含量相对稳定,总灰分、钠、钙含量与其他产地持平,脂肪、蛋白质和镁等指标优于其他产地,其中镁的优势最突出。安全性指标中,酒泉小麦胚中的铅、总砷和总汞含量与其他产地持平;镉含量明显低于其他产地,是较有优势的安全指标,脂肪酸值含量低于标准最高限量,但变异性较大。
关键词:甘肃酒泉;小麦胚片;营养成分;安全性
中图分类号:TS207.3 文献标志码:A 文章编号:2097-2172(2023)05-0442-07
doi:10.3969/j.issn.2097-2172.2023.05.010
Abstract: To understand the quality status of Jiuquan wheat germ flakes and to determine the advantageous indicators in Jiuquan wheat germ flakes so as to provide reference for the deep processing of local wheat germ and the value enhancement of wheat germ related products, 23 wheat germ flake samples from Jiuquan and 5 wheat germ flake samples from other areas were collected, 13 parameters such as contents of ether extract, heavy metals, pesticide residues etc. were determined, and quantitative evaluation was performed through nutrient compositions and safety indicators. The results showed that the nutrient conpositions were stable in wheat germ flaks from Jiuquan, contents such as total ash, sodium, and calcium were the same as those in samples from other areas, whereas parameters such as contents of ether extract, protein, and magnesium were superior to those in samples from other areas with magnesium content showed the most prominent advantage. In terms of safety indicators, contents of lead, total arsenic, and total mercury in samples from Jiuquan were the same as those in samples from other areas. The cadmium content in Jiuquan samples was significantly lower than that in samples from other areas, which made it a more advantageous safety indicator. The contents of fatty acids were lower than the standard maximum limit with greater variability.
Key words: Gansu Jiuquan; Wheat germ flake; Nutrient composition; Safety index
基金項目:酒泉市科技局2021年科技计划项目(酒科发〔2021〕47号);甘肃省市场监督管理局科技计划项目(SSCJG-SP-A202207)。
作者简介:杨雪芬(1992 — ),女,甘肃酒泉人,助理工程师,主要从事食品常规理化分析及营养成分检测工作。Email:370963170@qq.com。
通信作者:任兴权(1984 — ),男,甘肃会宁人,高级工程师,主要从事食品中污染物检测工作。Email: 330292923@qq.com。
麦胚是小麦的重要组成部分,其质量约占小麦籽粒的2%~4%,富含蛋白质、脂肪、人体必需氨基酸及多种微量元素[1 ],被誉为“人类天然的营养宝库”[2 ],广泛用于保健食品、面包、饼干、面条等多种食品的生产原料[3 ]。近年来,随着人们对饮食健康的重视程度越来越高,小麦胚因营养成分丰富且具有较高的抗氧化性而获得较多关注,主要体现在多肽、黄酮、多糖、蛋白质、小麦胚芽油及麦胚凝集素提取分离和开发利用等方面[4 - 9 ]。关于小麦胚的综合质量评价也有报道[3, 10 - 11 ],主要涉及蛋白质、脂肪、总糖等营养成分和重金属元素、农药残留量、微生物污染及真菌毒素等安全性指标,但文献使用的测试样品均未涵盖甘肃省出产的小麦胚片。近年来,甘肃省小麦种植面积稳定在66.67万hm2左右,产量约为300万t[12 - 13 ],小麦胚生产潜力较大。我们对甘肃省酒泉市出产的小麦胚片和河南、新疆、陕西、广西和山东5个省出产的小麦胚片进行了营养成分和外源性污染物含量测定,对其质量进行综合评价,以期找出酒泉小麦胚的优势营养成分,为当地小麦胚的精深加工和麦胚相关产品的价值提升提供参考。
1 材料与方法
1.1 样品来源
选取28份小麦胚片样品作为测试研究对象,其中23份产地来源为甘肃省酒泉市,均由酒泉市双禧面粉有限责任公司提供;其余5份样品均来源于网购,生产厂家(厂家所在地)分别为济源市大河面业有限公司(河南济源)、新疆农科院粮作所科技开发服务公司(新疆乌鲁木齐)、陕西陕富食品有限公司(陕西渭南)、桂林周氏顺发食品有限公司(广西荔浦)和山东聊城自然之源食品有限公司(山东聊城)。28份样品的编号、来源和生产日期见表1。
1.2 仪器与试剂
TRACE 1310+TSQ8000Evo三重串联四极杆气质联用仪(美国赛默飞世尔科技公司);PinAAcle 900T原子吸收光谱仪(美国铂金埃尔默公司);AFS-9531原子荧光光度计(北京海光仪器公司);SX2-6-12TPJ马弗炉(济南精密科学仪器仪表有限公司);DHG-9075A电热恒温鼓风干燥箱(上海齐欣科学仪器有限公司);SZF-6脂肪测定仪[邦西仪器科技(上海)有限公司];Kjeletc 8100凯氏定氮仪(丹麦福斯公司);SQP万分之一电子天平(德国赛多利斯公司);MARS 6 CLASSIC微波消解仪(美国 CEM 公司);LabTech MV5浓缩仪(北京莱伯泰科仪器股份有限公司)。
45种农药标准溶液、内标物环氧七氯B标准溶液,由农业农村部环境保护科研检测所生产; 铅、镉、砷、汞、钙、镁、钠标准溶液,由国家有色金属及电子材料分析测试中心生产;乙腈、乙酸乙酯,色谱纯,由德国Meker公司生产;硝酸的分析纯,由德国Meker公司生产;其余试剂均为市售国产分析纯。
1.3 样品处理
将28份小麦胚片样品粉碎过筛后,用于测定农药残留量的样品置于-18 ℃冰箱中冷冻保存,用于测定脂肪酸值的样品置于4 ℃冰箱中密封冷藏,用于测定其余指标的样品置于阴凉干燥的实验室内密封保存备用。
1.4 测定项目及方法
样品水分含量按照GB 5009.3 — 2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》直接干燥法测定[14 ];样品总灰分按照GB 5009.4 — 2016《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》总灰分的测定方法测定[15 ];脂肪含量按照GB 5009.6 — 2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》索氏抽提法测定[16 ];蛋白质含量GB 5009.5 — 2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》凯氏定氮法析测定[17 ];脂肪酸值按照GB/T 5510 — 2011《粮油检验 粮食、油料脂肪酸值测定》石油醚提取法测定[18 ];钠、镁和钙含量分别按照GB 5009.91 — 2017《食品安全国家标准 食品中钾、钠的测定》[19 ]、GB 5009.241 — 2017《食品安全国家标准 食品中镁的测定》[20 ]、GB 5009.92 —2016《食品安全国家标准 食品中钙的测定》规定的火焰原子吸收光谱法测定[21 ];铅和镉含量分別按照GB 5009.12 — 2017《食品安全国家标准 食品中铅的测定》和GB 5009.15 — 2014《食品安全国家标准 食品中镉的测定》规定的石墨炉原子吸收光谱法测定[22 - 23 ];总砷和总汞分别按照GB 5009.11— 2014《食品安全国家标准 食品中总砷及无机砷的测定》和GB 5009.17 — 2021《食品安全国家标准 食品中总汞及有机汞的测定》规定的原子荧光光谱法测定[24 - 25 ];农药残留量按照李婷婷等[26 ]的QuEChERS联用气相色谱-质谱法分析测定。
1.5 数据统计与分析
采用Microsoft Excel 2010软件进行实验数据的统计分析。
2 结果与分析
2.1 营养成分
28份小麦胚片的水分、总灰分、脂肪、蛋白质、钠、镁、钙含量见表2。针对研究样品的产地来源和是否熟制等差异因素,对得到的7种营养成分的含量数据进行统计分析,结果见表3、4。
2.1.1 水分 未熟制小麦胚片水分含量均值为116.1 g/kg(变异系数为20.67%),熟制小麦胚片水分含量均值为40.0 g/kg(变异系数为39.11%)。酒泉熟制小麦胚片水分含量均值为30.1 g/kg(变异系数为10.13%),较其他省市的熟制小麦胚片,水分含量更低且变异系数降低明显。可见,熟制小麦的胚片水分含量均值明显低于未熟制小麦胚片,说明熟制工艺对降低小麦胚中水分含量有较为显著的作用,对延长其保质期有较为积极的意义[27 ]。不论小麦胚片样品是否经过熟制工艺,其水分含量变异系数均超过20%,样品水分含量变幅较大主要是由生产所用原粮品种、制粉工艺和产地等因素导致的[11 ]。
2.1.2 总灰分 总灰分含量可反映样品包含无机物质的多少。28份样品中含量差异最小的营养成分是总灰分,均值为43.8~47.3 g/kg,变幅为41.6~50.5 g/kg,变异系数为0.41%~8.92%。产地为酒泉的熟制小麦胚片总灰分含量均值为47.3 g/kg(变异系数为0.41%),产地为其他省市的熟制小麦胚片总灰分含量均值为46.0 g/kg(变异系数为8.92%)。
2.1.3 脂肪 产地为酒泉的未熟制和熟制小麦胚片中脂肪含量均值分别为111.9、110.9 g/kg,略高于其他省市的小麦胚片脂肪含量;变异系数分别为5.59%、4.16%,明显低于其他省市的熟制小麦胚片,说明产地为酒泉的小麦胚片中脂肪含量相对稳定。
2.1.4 蛋白质 未熟制的酒泉小麦胚片中,蛋白质含量均值为295.4 g/kg,变幅为281.7~312.9 g/kg。熟制的酒泉小麦胚片中蛋白质含量均值为323.8 g/kg,高于其他省市的熟制小麦胚片中蛋白质含量,变异系数为0.64%,较其他省市的熟制小麦胚片和酒泉的未熟制小麦胚片更稳定。
2.1.5 钠 供试小麦胚片样品中,钠含量普遍较低,变幅为15.9~58.6 mg/kg,其中产地为酒泉的未熟制和熟制小麦胚片钠含量均值为45.3、38.9 mg/kg,变异系数分别为14.23%、13.47%。
2.1.6 镁 供试小麦胚片中,镁含量较为丰富。产地为酒泉的未熟制和熟制小麦胚片中镁含量均值分别为2 575.6、2 806.8 mg/kg,明显高于其他產地的熟制小麦胚片且变异较小。
2.1.7 钙 小麦胚片中,钙含量的变幅为270.8~597.0 mg/kg、变异系数为20.45%~28.35%,其中酒泉未熟制和熟制小麦胚的钙含量均值分别为382.0、393.7 mg/kg。较其他产地的熟制小麦胚而言,含量略有降低。
2.2 安全品质分析
对样品的脂肪酸值及铅、镉、总汞、总砷和农药残留等外源性污染物检测的结果见表5。依据测试样品产地来源和是否熟制对样品进行分类,对得到的安全品质指标进行统计分析的结果见表6。
2.2.1 脂肪酸值 从表5可知,产地为酒泉的未熟制小麦胚片脂肪酸值均值为1 609.1 mg/kg,明显高于产地为酒泉的熟制小麦胚片。所有熟制小麦胚片的脂肪酸值均低于LS/T 3210-1993《小麦胚(胚片、胚粉)》中规定的最高限量值[27 ]。就熟制小麦胚片而言,其他产地小麦胚片的生产日期均早于产地为酒泉的熟制小麦胚片,其脂肪酸值呈现出升高趋势。说明通过熟制来降低其脂肪酶和脂肪氧化酶的活性[28 ],进而延长产品的保质期限切实可行。
2.2.2 金属污染物含量 对28份样品检测的结果(表5)表明,4种重金属污染元素的含量均低于GB 2762 — 2017 《食品安全国家标准食品中污染物限量》中规定的最高限量要求[29 ]。供试28份小麦胚片中均未检出总汞。对供试样品安全品质检测的结果(表6)表明,小麦胚片样品中,总砷含量相对稳定,产地为酒泉的未熟制小麦胚片总砷含量均值为0.025 mg/kg,产地为酒泉的熟制小麦胚片总砷含量均值为0.028 mg/kg,其他产地的熟制小麦胚片总砷含量均值为0.027 mg/kg。总砷含量的变异系数为7.73%~15.20%,说明产品是否熟制和产地来源等差异因素对其影响较低。产地为酒泉的未熟制小麦胚片铅含量均值为0.026 mg/kg,产地为酒泉的熟制小麦胚片铅含量均值为0.032 mg/kg,其他产地的熟制小麦胚片铅含量均值为0.027 mg/kg。供试小麦胚片中,铅含量的变异性差异较为明显,其他产地的熟制小麦胚片明显高于产地为酒泉的未熟制和熟制小麦胚片。产地为酒泉的未熟制小麦胚片镉含量均值为0.079 mg/kg;熟制小麦胚片镉含量均值为0.054 mg/kg,明显低于其他产地的熟制小麦胚片且变异系数较小。就测试的小麦胚片中4种金属污染物而言,铅和镉的含量与原粮和产地等因素有密切关系,在评价其质量时应给予更多关注,在食品安全监督管理工作中也应得到重视。
2.2.3 农药残留量 在28份样品中,共有6批次样品中检出农药残留,检出农药的含量均小于GB 2763-2021《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》的要求[29 ]。编号为9的未熟制酒泉小麦胚片检出伏杀硫磷和溴氰菊酯,含量分别为0.014、0.011 mg/kg;编号为10和16的未熟制酒泉小麦胚片检出溴氰菊酯,含量分别为0.014、0.017 mg/kg;编号为13的未熟制酒泉小麦胚片检出亚胺硫磷,含量为0.011 mg/kg;编号为24的熟制河南济源小麦胚片检出戊唑醇,含量为0.010 mg/kg;编号为27的熟制广西荔浦小麦胚片检出4,4′-DDE,含量为0.018 mg/kg。来自酒泉的5份熟制小麦胚片样品中均未检出农药残留。
3 讨论与结论
小麦胚片中脂肪含量较高,在脂肪酶和脂肪氧化酶的作用下易发生酸败变质[30 ],通过脂肪酸值的大小可判断样品中脂肪酸败水解的程度,脂肪酸值越大则表示样品水解酸败程度越严重[31 ]。我们用5份其他产地的小麦胚片做对照,从营养成分和安全指标两个方面评价了23份酒泉小麦胚片的产品质量,检测了水分、总灰分、脂肪等13项指标。由于酒泉小麦胚片的原粮来源比较固定,因此其各指标的变异系数均小于其他产地小麦胚。测定的7种营养成分指标中,酒泉小麦胚片中的总灰分和钠与其他产地持平,钙含量略低于其他产地,脂肪、蛋白质和镁含量均明显高于其他产地。安全性指标中,酒泉小麦胚片中的铅、总砷和总汞含量与其他产地持平,镉含量明显低于其他产地。综上所述,脂肪、蛋白质和镁是酒泉小麦胚片中较有优势的营养成分,其中镁的优势最突出。镉是酒泉小麦胚片较有优势的安全指标,作为一种重金属污染物,其在小麦胚片中的含量水平受产地影响较大,应在安全性评价时将其作为必要的参考指标,所有测试样品中钠含量均值均小于GB 28050 — 2011食品安全国家标准预包装食品营养标签通则给出的“0”界限值[32 ],可视为无钠或者极低钠食品。另外,小麦胚片的脂肪酸值受生产工艺、包装方式和保存期限等因素影响较大,是衡量产品是否酸败变质的重要参数,需在后续小麦胚片产品质量评价中给予关注。
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