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維持。在機(jī)體正常生理活動(dòng)過程中，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)游镄詠碓?，?dāng)人體內(nèi)鉀含量過低時(shí)，會(huì)出現(xiàn)嘔吐、渾身無力、心率不齊或心跳加快等癥狀；若人體血液中鉀含量過高，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的離子殘留問題也作了相關(guān)研究。Santons等成功的通過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、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

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。