基于微量元素和蛋白质 3 个不同厂家方便面多指标分析论文

 

　　关键词：方便面,燃烧稳定性,蛋白质

 

　　本文选择生产厂家为厂家1、厂家2、厂家3的3种方便面作为研究对象。分别测定3种方便面的燃烧热、粗纤维、脂肪、灰分、燃烧稳定性、热重、微量元素、蛋白质[1]。本研究建立3种方便面的多指标分析及评价体系[2]，为方便面的质量评价和其食用价值提供一定的理论基础和科学指导。

 

 

 

　　选择生产厂家为厂家1、厂家2、厂家3的3种方便面作为分析样本，样品研细过40目（0.35 mm）筛。厂家1方便面（生产日期：2021年7月1日）、厂家2方便面（生产日期：2021年6月12日）、厂家3方便面（生产日期：2021年5月31日)。

 

　　HR-15BH系列燃烧热测定实验装置；SE206脂肪测定仪；F1600全自动纤维测定仪，济南阿尔瓦仪器有限公司；ICP-OES光谱仪，iCAP 7000 SERIES，美国Thermo scientific。

 

　　苯甲酸，分析纯,天津市科密欧化学试剂有限公司；2006003药用胶囊，广东生物有限公司；石油醚，沸程30~60℃,石油醚，沸程60~90℃;多元素混合液体标准样品，GNM-M218741-2013，均为分析纯，广州化工股份有限公司，95%乙醇，分析纯，批号20210618；天津奥普升化工有限公司；考马斯亮蓝G-250；磷酸，AR，批号：190314，西陇科学有限公司；牛血清白蛋白，BR，国药集团化学试剂有限公司。

 

 

　　方便面燃烧热、热重分析、脂肪、粗纤维、灰分、微量元素、蛋白质的测定方法，参阅文献[1]。燃烧热测定：采用氧弹热量法[3-4]，0.5~1.5 g样品在量热计中完全燃烧放出的热量使氧弹及周围介质温度升高，测量其温度升高值后可用公式求算样品的恒容燃烧热；热重分析：2个空坩埚分别称取5 mg左右的样品和三氧化二铝，左边三氧化二铝作为参比物。在一定气氛和程序控温下，采用STA-2500型同步热分析仪[5]使样品在20 K/min、99.999%高纯氩气下，由室温吸热不断分解，最终温度达到600℃;脂肪测定：用石油醚回流提取经过预处理的样品中的脂肪，抽提完成后除去溶剂，即可计算出脂肪含量。对比SE206自动脂肪测定仪操作规程测定[6]；粗纤维测定：参考F1600全自动纤维仪操作规程测定[7]，样品经过石油醚浸泡、酸煮、水煮、碱煮、再次水煮、烘干灰化等6个主要操作步骤，称其剩余质量即为样品中粗纤维含量；灰分测定：准确称取2~3 g样品，先碳化再灰化（马弗炉525℃)4 h，方便面前后的质量之差即为灰分含量[8]；微量元素测定：0.1 g左右的样品经王水消解后赶酸，转移到50mL容量瓶定容使用，按照ICP-OES操作规程[9]测定。蛋白质测定：吸取0.5 mL试样待测液，置于10mL比色管中，加0.5 mL蒸馏水，再加5 ml考马斯亮蓝G-250溶液，振荡混匀静置2 min。用1 cm比色池以试剂空白为参比液或调零点，用分光光度计于波长595 nm处测定吸光度（应在出现蓝色2 min~1h内完成），根据标准曲线计算出样品中蛋白质含量[1，10]。

 

 

　　本研究构建3种方便面燃烧热、燃烧性（方便面的燃烧稳定性）、脂肪含量、灰分、粗纤维、微量元素、蛋白质的多指标的综合评价体系[11]。

 

 

 

　　3种方便面燃烧热、粗纤维、脂肪、灰分的测定结果见表1。由表1可知，生产厂家为厂家1、厂家2、厂家3的3种方便面的燃烧热大小顺序为：厂家3＞厂家2>厂家1。3种方便面的燃烧热在17 480.07~18 630.36 J/g之间，平均值为18 027.834 6 J/g，其中厂家3方便面的燃烧热18 630.355 3 J/g，能量最高；厂家2方便面的燃烧热17 973.073 3 J/g，能量排在第二；厂家1方便面的燃烧热17 480.077 3 J/g，能量最小[3]。

 

　　生产厂家为厂家1、厂家2、厂家3的3种方便面脂肪质量分数在0.07%~0.12%之间，平均值为0.097 8%，大小顺序为厂家2＞厂家3＞厂家1；粗纤维质量分数在33.81~34.79%之间，平均值为34.404 7%，大小顺序为厂家3＞厂家1＞厂家2；灰分质量分数在1.29%~1.67%之间，平均值为1.513 9%，大小顺序为厂家2＞厂家3＞厂家1；蛋白质质量分数在0.11%~0.24%之间，平均值为0.183 5%，大小顺序为厂家2＞厂家1＞厂家3。

 

　

 

 

　　2.2.1热重分析

 

　　1）厂家1方便面：由图1、表2可知，试样在20.5℃时开始分解，这可能是由于试样中残余的小分子物质发生热解吸，导致产生少量质量损失，损失率为9.06%；再经过一段时间的不断升温，温度达到246.7℃,试样进入分解的第二阶段，开始出现大量质量损失，直至361.2℃,损失率为38.26%；然后，随着温度的继续升高，试样再继续分解，最后剩余样品质量为39.53%。

 

　
 

　　随着温度的升高，厂家1方便面的DTG曲线呈现出两个峰形，峰形的拐点分别为297.6、385.3℃。另外，DTA曲线有一个放热峰，峰值为100.5℃,温度范围为53.3~173.9℃,峰面积为266.6 J/g。

 

　　2）厂家2方便面：由图2、表3可知，试样在26.66℃时开始分解，这可能是由于试样中残余的小分子物质发生热解吸，导致试样产生少量质量损失，损失率为12.47%；经过一段时间的继续升温，当温度达到238.9℃,进入分解的第二阶段，试样开始出现大量的质量损失，直至338.4℃,损失率为33.78%；然后，随着温度的继续升高，试样继续分解，最后剩余样品质量为27.46%。

 

　　随着温度的升高，厂家2方便面的DTG曲线呈现出一个峰形，峰形的拐点为293.3℃。另外，DTA曲线有一个放热峰，峰值为113.4℃,温度范围为71.2~159.2℃,峰面积为102.4 J/g。

 

　　3）厂家3方便面：由图3、表4可知，试样在28.46℃时开始分解，这可能是由于试样中残余的小分子物质发生热解吸，导致试样产生少量质量损失，损失率为11.94%；经过一段时间升温，当温度达到249.1℃,试样进入分解的第二阶段，开始出现大量的质量损失，直至350.8℃,损失率为55.23%；然后，随着温度的继续升高，试样继续分解，剩余样品质量占比为2.72%。

 

　　随着温度的升高，厂家3方便面的DTG曲线呈现出两个峰形，峰形的拐点分别为296.7、411.8℃。另外，DTA曲线有两个放热峰，峰值分别为112.6、411.8℃,温度范围分别为68.8~157.8℃、383.9~460.5，峰面积分别为232.8、96.98 J/g。

 

　　当方便面所处的温度范围在20.50～28.46℃时方便面开始失水；当温度范围在238.9～249.1℃方便面开始结构变质。通过热重分析可以了解方便面的水分、蛋白质、脂肪等各组分的失重温度[12]，为方便面的质量控制和贮藏提供科学依据。

 

　　2.2.2 3种方便面燃烧稳定性分析

 

　　根据生产厂家为厂家1、厂家2、厂家3的3种方便面燃烧性参数数据构建燃烧热多指标评价体系。热重则是通过热重分析仪研究方便面在不同升温速率中的燃烧特性指数,判断方便面的燃烧稳定性[13]。本课题根据文献的方法[14]。采用EXCEL计算，生产厂家为厂家1、厂家2、厂家3的3种方便面燃烧稳定性分别为0.510 14、0.374 55、0.756 65，3种方便面燃烧稳定性在0.37~0.76之间，顺序为厂家3＞厂家1＞厂家2。

 

 

　　生产厂家为厂家1、厂家2、厂家3的3种方便面微量元素测定见表5。

 

　　由表5可知：Al元素含量在6.34~7.30μg/g之间，平均值为6.823 1μg/g；Cd元素含量在0.04~0.05μg/g之间，平均值为0.049 3μg/g；Al元素、Cd元素的大小顺序均为厂家2＞厂家3，厂家1方便面中未检测出Al、Cd元素。

 

　　As元素含量在0.49~0.65μg/g之间，平均值为0.567 4μg/g，大小顺序为厂家1＞厂家2，厂家3方便面中未检测出As元素。

 

　　Ba元素含量在4.68~5.07μg/g之间，平均值为4.863 4μg/g；Cr元素含量在3.25~3.89μg/g之间，平均值为3.565 3μg/g；Fe元素含量在110.90~221.07μg/g之间，平均值为151.945 7μg/g；Se元素含量在1.18~1.97μg/g之间，平均值为1.478 4μg/g；Ba元素、Cr元素、Fe元素、Se元素的大小顺序均为厂家3＞厂家2＞厂家1。

 

　　Cu元素含量在20.61~30.81μg/g之间，平均值为24.230 6μg/g；Ni元素含量在6.41~14.03μg/g之间，平均值为11.484 6μg/g；Cu元素、Ni元素的大小顺序均为厂家3＞厂家1＞厂家2。

 

　　Mg元素含量在325.86~337.28μg/g之间，平均值为333.432 5μg/g；Sr元素含量在5.47~5.77μg/g之间，平均值为5.652 2μg/g，Mg元素、Sr元素的大小顺序均为厂家2＞厂家3＞厂家1。

 

　　Mn元素含量在6.54~7.51μg/g之间，平均值为7.000 2μg/g；Zn元素含量在37.84~41.22μg/g之间，平均值为39.20 3μg/g，Mn元素、Zn元素的大小顺序均为厂家1＞厂家2＞厂家3。

　　

　

 

　　只有湖南永州祁阳县的方便面检测出Li元素，在3种方便面中均未检测出Hg元素。

 

　　方便面中微量元素的含量对人体健康有重要影响。镉（Cd）、砷（As）、铅（Pb）、汞（Hg）等重金属污染危害大。根据GB 2762—2022《食品安全国家标准食品中污染物限量》来看，3种方便面中均未检测出Pb、Hg元素，从检测结果来看，对于研究涉及的重金属元素在3种方便面中的含量均比较低。

 

 

　　根据生产厂家为厂家1、厂家2、厂家3的3种方便面燃烧热、热重分析参数及脂肪、灰分、粗纤维含量和微量元素、蛋白质测定数据构建多指标评价体系[15]。生产厂家为厂家1、厂家2、厂家3的3种方便面的F值分别为0.317 65、0.442 95、0.771 13。生产厂家为厂家1、厂家2、厂家3的3种方便面的多指标排序为厂家3＞厂家2＞厂家1。

 

 

　　本研究所选的生产厂家为厂家1、厂家2、厂家3的3种方便面多指标燃烧热、燃烧性（方便面的燃烧稳定性）及脂肪、灰分、粗纤维、蛋白质、微量元素含量的多指标的综合评价如下：厂家3＞厂家2＞厂家1。本研究对方便面的多指标测定与综合评价具有重要的理论意义和实践意义，可为方便面的质量及食用价值提供科学依据和研究意义。

 

 

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