牛乳中鈉、鉀、鈣、鎂元素含量測(cè)定的研究

文/魏艷敏

（黑龍江立高儀器設(shè)備有限公司）

牛乳中鈉、鉀、鈣、鎂元素含量測(cè)定的研究

文/魏艷敏

（黑龍江立高儀器設(shè)備有限公司）

牛乳中富含多種礦物質(zhì)元素，對(duì)人體健康起到促進(jìn)作用，但不同地區(qū)、不同季節(jié)牛乳中常見(jiàn)堿金屬及堿土金屬元素鈉、鉀、鈣、鎂的含量范圍會(huì)有所不同。本文探討了這4 種礦物質(zhì)元素在牛乳中的含量范圍，旨在為牛乳加工及成分研究提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

牛乳；鈉、鉀、鈣、鎂；含量

牛乳中的無(wú)機(jī)鹽成分是指與有機(jī)酸結(jié)合而成的鹽，在乳中的含量一般約為0.7%[1]。在乳中的微量元素一般都為溶解狀態(tài)，容易被人體消化吸收。乳中所含礦物質(zhì)元素對(duì)人體健康具有促進(jìn)作用，這其中不僅包括對(duì)機(jī)體健康發(fā)揮重要意義的微量元素（如鐵、錳、銅、鋅等），還包括在體內(nèi)對(duì)正常生理功能起著重要作用的鈉、鉀、鈣、鎂等常量金屬元素[2]，此外原料乳中的有毒重金屬元素（如砷、鉛、鎘等）是對(duì)人體造成傷害的重要元素，在原料乳驗(yàn)收環(huán)節(jié)中不得被檢出[3，4]。目前我國(guó)對(duì)乳中鐵、鋅、銅、碘、硒、鉻等對(duì)人體有益的微量元素的研究比較多，并已有了相關(guān)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，但對(duì)原料乳中鈉、鉀、鈣、鎂等常量堿金屬及堿土金屬元素含量水平的研究比較少[5，6]。

1 鈉、鉀、鈣、鎂對(duì)人體的作用

1.1 鈉

人體中的鈉多數(shù)存在于細(xì)胞外液之中，是維持肌肉及傳遞神經(jīng)興奮，調(diào)節(jié)人體滲透壓的重要組成部分。鈉在人體內(nèi)既不可缺少，也不能攝入過(guò)多。在人體新陳代謝中，鈉的缺乏會(huì)導(dǎo)致頭痛、惡心、痢疾等臨床癥狀，嚴(yán)重的甚至?xí)霈F(xiàn)心力衰竭而至死亡。攝入量過(guò)多則會(huì)加重腎臟的負(fù)擔(dān)，尤其對(duì)新生嬰幼兒而言，腎臟發(fā)育還未成熟，不能及時(shí)排出血液中過(guò)多的鈉，若長(zhǎng)期在體內(nèi)囤積則極易導(dǎo)致鈉的慢性中毒，嚴(yán)重者會(huì)引起嬰兒腎衰竭[7]。

1.2 鉀

鉀是人體生命的必需物質(zhì)之一，在體內(nèi)含量為140～200 g，在體內(nèi)礦物質(zhì)中排第三位。細(xì)胞的新陳代謝與鉀有著緊密的關(guān)系，部分酶的生物活性需要一定濃度的鉀來(lái)維持。在機(jī)體正常生理活動(dòng)過(guò)程中，鉀起著調(diào)節(jié)滲透壓及酸堿平衡的作用，神經(jīng)肌肉系統(tǒng)的正常工作也必須有一定濃度鉀的參與。成人每日攝入鉀量為2～4 g，兒童每日攝入量則為每千克體重0.05 g。乳是鉀元素的重要?jiǎng)游镄詠?lái)源，當(dāng)人體內(nèi)鉀含量過(guò)低時(shí)，會(huì)出現(xiàn)嘔吐、渾身無(wú)力、心率不齊或心跳加快等癥狀；若人體血液中鉀含量過(guò)高，則出現(xiàn)心跳減慢、低血壓、呼吸困難等癥狀[8]。

1.3 鈣

鈣是人體內(nèi)含量最多的一種無(wú)機(jī)元素，它不僅是構(gòu)成人體骨骼與牙齒的重要成分，也是一般軟組織的組成成分，并且是維持機(jī)體正常功能不可缺少的物質(zhì)。在人體內(nèi)，只有當(dāng)鈣、鎂、鈉、鉀離子維持一定比例時(shí)，機(jī)體才能進(jìn)行正常的生理活動(dòng)并表現(xiàn)出應(yīng)有的應(yīng)激反應(yīng)。不僅如此，鈣還有激活機(jī)體內(nèi)多種酶系統(tǒng)的作用，如琥珀酸脫氫酶、脂肪酶、三磷酸腺苷酶等。我國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)家早在1998年就對(duì)不同人群每日攝入鈣含量提出了建議：嬰幼兒攝入量在400～800 mg；青少年與老年人攝入量在1 000～1 200 mg；成人不少于800 mg；妊娠期婦女?dāng)z入量不少于1 500 mg；鈣攝入量不足易患佝僂病、骨質(zhì)疏松等疾病，攝入量過(guò)高會(huì)增加患腎結(jié)石的危險(xiǎn)性。乳及乳制品是鈣最好的來(lái)源，不僅因?yàn)槠浜}量高，而且乳中多種成分都可促進(jìn)鈣的吸收。

1.4 鎂

鎂是人體的必需元素，在成人體內(nèi)含量為20～30 g，其中一半以上以磷酸鹽和碳酸鹽的形式存在于骨骼和牙齒之中。正常成人每日攝入量為300～350 mg，嬰兒為150 mg。鎂具有維持心肌正常生理結(jié)構(gòu)的功能，鎂缺乏會(huì)導(dǎo)致心肌壞死，此外，鎂也是機(jī)體內(nèi)多種酶系統(tǒng)不可缺少的活化劑。鎂還具有抑制神經(jīng)異常興奮的功能，攝入過(guò)多會(huì)呈麻醉狀態(tài)，缺乏則導(dǎo)致肌肉痙攣、心率失常、神經(jīng)紊亂等癥狀。鎂的吸收受鈣、磷、草酸和消化不完全脂肪的干擾，乳中的蛋白質(zhì)、乳酸、維生素D等具有促進(jìn)鎂吸收的功能。

2 國(guó)內(nèi)外對(duì)乳中鈉、鉀、鈣、鎂元素測(cè)定的研究進(jìn)展

2.1 國(guó)外研究進(jìn)展

國(guó)外對(duì)原料乳的質(zhì)量安全尤為重視，對(duì)原料乳中摻雜使假帶來(lái)的離子殘留問(wèn)題也作了相關(guān)研究。Santons等成功的通過(guò)火焰原子吸收光譜法分析牛奶中的鈣離子和鈉離子的含量范圍，用以監(jiān)測(cè)原料乳的質(zhì)量[9]。涉及原料乳質(zhì)量的嚴(yán)重問(wèn)題有乳中摻水，加入中和劑掩蓋酸味，加入鹽或糖掩蓋多余的水等，用對(duì)比乳中真實(shí)金屬離子含量的方法可以有效防止收購(gòu)摻假乳[10，11]。在巴西，對(duì)原料乳真實(shí)性評(píng)價(jià)的研究中顯示，至少有一項(xiàng)摻雜物的檢測(cè)是通過(guò)對(duì)比乳中礦物質(zhì)元素的含量進(jìn)行的[12]。Souza等在密閉反應(yīng)容器中運(yùn)用微波消解技術(shù)、原子吸收、原子發(fā)射光譜技術(shù)，對(duì)牛奶、脫脂乳粉以及半脫脂乳粉中鈣、鎂、鈉、鉀離子含量進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果顯示，鈣、鎂、鈉、鉀的平均回收率分別為99.3%、100.0%、100.5%和100.3%，檢出限分別為63 ug/L、15 ug/L、18 ug/L和72 ug/L[12]。

2.2 國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展

在國(guó)內(nèi)，金曙光等對(duì)內(nèi)蒙古不同地區(qū)、不同放牧季節(jié)的540 頭荷斯坦牛牛乳，進(jìn)行了常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分以及氨基酸差異的對(duì)比研究[13]，但沒(méi)有對(duì)牛乳中的金屬離子隨季節(jié)性變化作差異性檢測(cè)。梁寶愛(ài)、孫麗萍利用電感耦合等離子發(fā)射光譜法，在牛乳中摻堿殘留鈉離子檢測(cè)的研究中，對(duì)原料乳進(jìn)行多次檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其鈉離子含量在610 mg/kg以下；而對(duì)摻堿后牛乳檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)其鈉離子含量大于750 mg/kg[14]。何立榮等采用干法灰化—火焰原子吸收法對(duì)采集的90 個(gè)牛奶樣品中的鉀、鈉、鎂、鈣、鐵、錳、銅、鋅等礦物質(zhì)元素含量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果顯示日均產(chǎn)量不同奶牛的牛奶中，各礦物質(zhì)元素含量無(wú)顯著差異（P＞0.05）[15]。張永云等對(duì)水牛乳與荷斯坦牛乳中鉀、鈉、鈣、鎂的含量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果顯示：水牛乳中鉀、鈉、鈣、鎂元素的含量分別為842.48±14.90 mg/L、507.66±10.21 mg/L、1 598.01±40.33 mg/L、121.47±2.51 mg/L；荷斯坦牛乳中鉀、鈉、鈣、鎂元素的含量分別為1 276.95±15.49 mg/L、668.91±21.19 mg/L、612.57±26.87 mg/L、115.44±3.80 mg/L[16]。于建忠等采用分光光度法對(duì)牛乳中鈣、鎂進(jìn)行測(cè)定，其含量分別為639.6 mg/L和18.8 mg/L[17]。胡小成等利用原子吸收法分析了耗牛乳中鈣、鎂、鉀的含量，分別為36.79±8.47 mmol/L、27.61±3.39 mmol/L、2.52±0.50 mmol/L[18]。

3 結(jié)束語(yǔ)

牛乳中的礦物質(zhì)元素對(duì)人體具有不可缺少的重要作用，但是過(guò)量反而會(huì)對(duì)人體不利。因此，對(duì)不用地區(qū)、不同季節(jié)、不用品種的奶牛中礦物質(zhì)元素含量的研究非常有實(shí)用價(jià)值。C

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2016-06-19）

魏艷敏（1978-），本科學(xué)歷，黑龍江立高儀器設(shè)備有限公司副總經(jīng)理，主要從事乳品檢測(cè)技術(shù)的研究工作。