富硒产品国家标准制定背后的故事
中华名人在线 2020-05-16 23:25:32 作者:zhhmrzx 来源:

近年“补硒防癌”的保健概念逐渐受到重视,但仍没有相关国家统一标准。目前仅有《富硒稻谷》等一些地方标准及湖南奇硒健康产业有限公司在湖南省卫生和计划生育委员会备案的企业标准。由于缺乏规范和权威的标准指引,处于启蒙期的市场存在较多乱象,管理缺失,也造成消费者对硒食品产品的不信任。

2017年6月23日,中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会,国家食品药品监督管理总局将实施新的富硒食品国家标准:《GB 1903.22-2016食品安全国家标准食品营养强化剂富硒食用菌粉》。届时对中国硒食品行业将是一次大规模的整顿,同时也为中国硒食品市场的有序发展奠定坚实基础。这一重大国家标准的出台过程其实也是相当的艰辛和曲折的,湖南奇硒健康产业有限公司为此做出了巨大贡献。

2013年12月17日,富硒食用菌粉标准制定工作启动,由中国食品发酵工业研究院和中国食品添加剂和配料协会牵头。

2014年9月12日, 根据卫计委原食品安全与卫生监督局“食品安全国家标准制(修)订项目委托协议书(2013年)”(项目编号为spaq-2013-29),食品营养强化剂富硒食用菌粉被列入2013年食品安全国家标准制定计划项目。项目承担单位为中国食品发酵工业研究院和中国食品添加剂和配料协会,两个单位共同组织该标准的制定工作。

2015年9月,食品营养强化剂富硒食用菌标准编制说明征求意见稿对外公布,这事引起了湖南奇硒健康产业有限公司的董事长的高度关注,他是原国家农业微生物中心主任宁国赞的学生,在微生物行业有非常丰富的科研经验。他认真查阅了食品营养强化剂富硒食用菌粉征求意见稿的内容,发现里面的数据和方法存在错误,检测方法也不科学,立即开始了数据的收集和指标的测定,并编写意见稿内容。

2016年3月21日,湖南奇硒健康产业有限公司向中国食品发酵工业研究院电话反映情况,并将详细情况说明发邮件到征求意见稿的指定邮箱。

2016年3月22日,中国食品发酵工业研究院的工作人员联系上湖南奇硒健康产业有限公司的员工,确认已经收到意见稿,并要求提供更加完善细致的相关研究数据和意见。

原定于2016年4月19日发布《GB 1903.22-2016食品安全国家标准,国家食品营养强化剂富硒食用菌粉》国家标准,因湖南奇硒健康产业有限公司上报的意见稿真实有效,且检验技术和研究数据都均优于即将发布的国标内容,鉴于情况真实有效,且符合法律程度,中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会,国家食品药品监督管理总局故推迟了国家标准的发布。

2016年11月16日,湖南奇硒健康产业有限公司委托湖南省质监系统食品质量检验首席专家杨代明先生起草完整报告,并提交至中国食品发酵工业研究院和中国食品添加剂和配料协会进行参考研究。

为确保数据的真实性,杨代明对湖南奇硒健康产业有限公司的产品进行了33批次的检测验证,最终获得真实准确的数据并整理成报告,内容如下:

一、背景及意义

硒是人体必需的微量元素,是多种酶的构成成分。医学证实,硒具有抗衰老、养肝护肝、防癌抗癌、预防心血管疾病、重金属解毒等功效[1-2]。硒对健康的影响受到人们的密切关注,而硒元素的形态又影响硒在动物体内的吸收和生物作用的发挥。研究表明,无机硒毒性大,生物活性低;而有机硒毒性小,易吸收,生物利用率高,是当前研究和开发的热点[3]。近年来,各种富硒食品、富硒果蔬和富硒保健品应运而生。然而,富硒保健食品中,所含硒的形态、种类对保健效能影响巨大,部分富硒食品选择添加人工合成有机硒如硒代蛋氨酸、硒代半胱氨酸。除此之外,通过对植物施硒肥或喷洒无机硒,使无机硒在植物体内转换变成有机硒,生产过程简便高效,但由于植物体内无机硒转换成有机硒需要一定周期,所得产品可能仍有部分无机硒,因此对其中的无机硒进行准确测定显得尤为重要。

文献[4-6]及标准[7,8]所报道的测定方法大多是测定总硒,对有机硒的测定报道较少。对于天然植物类样品中有机硒的测定,现仅有标准DB 3301/T 117-2007[8],且仅限于大米中硒的测定,而对于其他常见富硒食品如富硒香菇、富硒酵母等均无测定标准。本文通过提取方法的优化,建立了一种针对香菇中有机硒含量的检测方法,为富硒食用菌中有机总硒的测定和有机总硒检测方法标准的建立提供参考。

二、研究方法

查阅资料了解香菇中硒的形态及组成,采用合适的处理方法对有机硒或无机硒进行有效提取,通过原子荧光光度计及液相色谱-原子荧光光度计联用仪器分析香菇中有机硒含量及组成。

三、研究内容

(1)仪器及测定条件的优化

(2)提取方法及提取条件的筛选

(3)检测方法验证

四、结果与讨论

1仪器及测定条件的优化

1.1 仪器工作条件

负高压:340 V;总电流:40 V;辅阴极电流:20 V;原子化器高度:8 mm;载气流量:500 mL/min;屏蔽气流量:900 mL/min;读数时间:14 s。

1.2 硼氢化钠浓度及盐酸浓度的选择

氢化物反应过程中,BH4-、H+及SeO32-是参与反应的反应离子,硼氢化钠和盐酸浓度会对溶液中硒化氢的生成有影响,本文研究了两者浓度对荧光信号的影响。为减少测定过程中硼氢化钠溶液被氧化,还原剂中均添加0.5% NaOH。

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图1 NaBH4浓度对荧光响应的影响

图2 HCl浓度对荧光信号的影响

从图1和图2可看出随着NaBH4浓度由0.2%升高到0.8%,荧光信号不断升高。NaBH4浓度大于0.8%后,荧光响应信号基本不变,表明NaBH4最佳浓度为8%。保持NaBH4浓度为0.8%,改变待测标液中HCl浓度,发现盐酸浓度中4% ~ 24%范围内,荧光响应信号变化很小。为和GB 5009.93-2010总硒测定条件一致,实验上机液中HCl浓度均控制为16%。

1. 2实验方法

1.2.1 盐酸(1+1)提取取0.20~0.50 g样品于25 mL具塞比色管中,加6 moL/L盐酸20 mL,70 ℃水浴振荡2 h,冷却定容,用脱脂棉过滤,所得滤液在沸水浴加热20 min,冷却。取1 mL于25 mL具塞比色管中,加水定容至10 mL,加入2 mL浓盐酸,1 mL铁氰化钾(100 g/L)溶液,混匀待测。

1.2.2 乙醇提取取1.0 g样品于50 mL烧杯,加25 mL乙醇,磁力搅拌30 min,转移到100 mL容量瓶,乙醇定容,在冰箱4 ℃静置1 h,取50 mL至50 mL离心管中,5000 r/min离心30 min,取上清液1 mL于25 mL具塞比色管中,加水定容至10 mL,加2 mL浓盐酸,1 mL铁氰化钾(100 g/L)溶液,混匀待测。

1.2.3 乙醇提取(有机硒提取消解测定)取1.0 g样品于锥形瓶中,加20 mL水,100 ℃水浴蒸至形成匀浆,加20 mL无水乙醇,超声30 min,将溶液转移至离心管,并于4000 r/min离心30 min,取上清液。残渣反复用无水乙醇提取两次,合并上清液,加热蒸去大部分乙醇,采用GB 5009.93-2010的方法进行样品处理(见1.2.5)及测定。

1.2.4 纯水提取称取0.40 g样品于100 mL烧杯中,加入50 mL去离子水,磁力搅拌30 min,4℃静置1 h,取出转移至50 mL离心管中, 5000 r/min离心30 min,取上清液1 mL于25 mL具塞刻度管中,加入2 mL浓盐酸,1 mL铁氰化钾溶液,混匀待测。

1.2.5 总硒测定称取0.5g样品于100 mL高脚烧杯中,加入混酸(硝酸-高氯酸:9+1)25 mL,在温控电热板上200 ℃消解,剩余酸约2 mL左右时取下冷却,加入5 mL盐酸(1+1),继续加热,直至冒白烟时取下,冷却,转移至25 mL具塞比色管中,加水定容至10 mL,加入2mL浓盐酸,1 mL铁氰化钾溶液,混匀待测。

1.2.6 校正曲线 准确吸取100 μg/L的硒标准工作溶液0.05、0.10、0.25、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0 mL于25 mL具塞比色管中,用水定容至10 mL,加入浓盐酸2.0mL,铁氰化钾溶液1.0 mL,制成标准工作系列溶液,混匀待测。

2 提取方法的筛选

2.1 溶液体系对测定结果的影响

对于食品中有机硒的测定,一般是先测定无机硒和总硒,通过总硒减去无机硒得到有机硒含量。对于无机硒的测定,一般是通过溶液提取,酸化还原,加入掩蔽剂后直接上机测定。由于提取体系不同,样品上机液与标准溶液体系可能不一致,因此有必要研究溶液体系对荧光响应的影响。

2.1.1乙醇溶液对荧光强度的影响

国标征求意见稿中上机样液中含有20%的乙醇,而标准曲线溶液却未加乙醇,两者体系不同。为此研究了乙醇浓度对检测结果的影响。由于实际测定过程中,待测液加入量较少,试剂乙醇浓度为15%,因此没有研究20%乙醇对荧光信号的影响。

标液中Se实际浓度均为7.69ng/mL。从表1中可得出,乙醇浓度对测定结果影响很大,浓度越高,荧光强度越低,当乙醇浓度为1.5%时,测定结果和理论值基本一致。在上机样液乙醇浓度较高时,应保证标准曲线有同样的乙醇浓度,避免测定结果偏低。乙醇的加入导致荧光信号变低,其原因为:乙醇沸点低,氢化物反应过程大量乙醇分子进入原子化器,导致荧光猝灭。

2.1.2正辛醇对荧光强度影响。

地标中加入的正辛醇只有3滴,浓度很低。本实验采用对比实验,即研究硒标液和加3滴正辛醇的硒标液两者荧光信号变化。

从表2可以看出,加数滴正辛醇后,待测溶液的荧光强度变化仅为2.5%,加入的少量正辛醇对测定结果的影响可忽略不计。

乙醇溶液体系对测定结果影响很大,测定时必须保证标准溶液与待测液乙醇浓度一致。正丁醇作为抑制发泡剂,因挥发性小且加入量少,对于测定信号影响不大。

2.2 提取体系的选择

对于植物样品中有机硒的测定,其处理及测定过程主要分三类。(1)乙醇、甲苯等有机试剂提取有机硒,经消解转化为无机硒后测定;(2)采用合适的溶剂提取样品中无机硒,并测定无机硒及总硒含量,通过差减法得到有机硒含量;(3)有机溶液提取有机硒,通过液相色谱-原子荧光联用仪器测定有机硒种类及其含量。

受仪器条件限制,实验只采用(1)和(2)的思路对样品中的硒进行提取和测定。参考文献及标准,实验选择乙醇、盐酸(1+1)及水作为提取溶剂。

2.2.1 乙醇提取测有机硒

植物体中的有机硒一般以硒多糖、硒蛋白和硒核酸三种形式存在。根据相似相溶的原则,可以用有机溶剂对植物中的有机硒进行提取。孙新涛等[9]采用乙醇提取,测定了茶叶中的有机硒含量。本文研究了乙醇为溶剂,用1.2.3中的提取方法进行提取,并测定香菇中的有机硒。结果如表1所示。

通常情况下,香菇中有机硒所占比例一般在98%以上,用乙醇提取所得有机硒含量仅为52.6%,表明乙醇对香菇中有机硒提取不完全,因为香菇中含有的其他形态的硒如水溶多糖、水溶蛋白、酸溶蛋白、碱溶蛋白等无法提出[10-12],导致有机硒测定值偏低。

现有国家标征求意见稿《食品安全国家标准 食品营养强化剂 富硒食用菌粉》,采用无水乙醇提取无机硒,直接上机测定,得到香菇中无机硒的含量。本文对此进行研究,发现无水乙醇无法有效提取无机硒,无机硒测定值为0 mg/kg。因为无机硒如****易溶于水(溶解度950 g/L,20 ℃),不溶于乙醇,该国标征求意见稿不适用于香菇中无机硒的提取。

2.2.2 不同体系提取香菇中的无机硒

天然植物中有机硒多以硒多糖和硒蛋白两种形式存在,而硒蛋白又分为酸溶、水溶、碱溶蛋白等,因此难以通过溶剂提取一次将有机硒提取完全。采取合适的方法将样品中无机硒提出,通过测定总硒和无机硒,二者相减得到有机硒的含量,这种方法对于植物样品中有机硒含量的测定更为可行。

无机硒(如****)不溶于有机溶剂,实验采用了纯水和1+1盐酸作溶剂,提取香菇中的无机硒。测定结果如下表所示。

从表4可以看出,采用1+1盐酸提取出的无机硒含量比水提取的多1倍以上。有机硒所占比例,纯水提取为99.5%以上,而1+1盐酸提取为98.6% ~ 98.9%。其可能原因为,提取过程用盐酸水浴加热,导致某些形态有机硒的分解,少量有机硒转变为无机硒。测定过程发现,盐酸(1+1)提取过程中容易产生胶体,过滤较困难,不便于测定。

2.2.3 L-硒-甲基硒代半胱氨酸中无机硒的提取测定

在GB 14880 《营养强化剂》中****作为硒营养强化剂。由于****为无机硒,副作用大,现在逐步淘汰食用,改为新型硒源如L-硒-甲基硒代半胱氨酸。由于有机硒源价格昂贵(约400元/g),不排除会有不法厂商掺假销售。因此这种新型硒源中有机硒及无机硒含量的准确测定显得尤为重要。

实验采用水提取L-硒-甲基硒代半胱氨酸中无机硒,研究了其提取溶液中无机硒的浓度变化。测定结果如下所示。

从表5可看出,两种提取方法提取液浓度差异很小。但发现上机液中无机硒浓度随着时间不断增加,几乎成线性相关,因而无法对L-硒-甲基硒代半胱氨酸中无机硒含量进行准确测定。

值得注意的是,每次重新取提取溶液,加入盐酸及亚铁氰化钾定容配成待测液后,测定间隔时间控制一致是,待测溶液信号差别不大。接近发现无机硒浓度随着时间延长不断增大,因此加入的盐酸及亚铁氰化钾是导致了无机硒浓度不断升高的原因。然而,提取溶液加盐酸后,水浴加热20min,其无机硒溶测定浓度未发生明显变化。这说明盐酸不会导致有机硒结构破坏,不是导致无机硒浓度不断升高的原因。

待测溶液中无机硒含量随着时间增长不断升高,文献没有类似报道,具体原因不明。测定值不断升高,可能是因为加入的亚铁氰化钾导致有机硒源的结构破坏,导致无机硒测定值不断升高。

有趣的是,对于有机硒源中无机硒的提取测定,待测液静置时间对影响很大。但对于香菇中无机硒提取测定,水提取上机液为出现这种情况,测定结果稳定。

3方法验证

3.1 线性范围

配制系列不同质量浓度的硒标准溶液,按试样测定方法进行测定,作浓度与荧光响应关系曲线。实验表明,硒溶液浓度在0.039 ~ 61.6 μg/L范围内与荧光响应呈线性关系,相关系数为0.9999。

3.2 样品测定精密度与检出限

取6份同一样品进行处理,平行测定6次,荧光值的平均值为74.47,相对标准偏差RSD为4.81%。对样品空白溶液测定11次,得标准偏差σn-1= 0.855,已知校正曲线斜率b = 65.288,按DL= 3σn-1/b计算本法测定硒的检出限为0.039μg/L。

3.3 加标回收率测定

以硒元素标准溶液作为无机硒加标物,加入一定量到香菇粉A中,按照1.2.1和1.2.4中提取方法进行处理,测定加标回收率,结果如下。

从表6、7可知,两种提取方式所得回收率都较合理,其中盐酸(1+1)提取无机硒加标回收率在96.88 ~ 102.75%,水提取无机硒加标回收率为99.26 ~ 102.72%。两种提取方式,无机硒回收率均很高,其中水提取加标回收率更为理想。

3.4粮食制品中无机硒加标回收测定

配置一定浓度的****水溶液,分别加入到经粉碎研磨的面条和米面中,按照1.2.4中方法的进行样品处理,测定加标回收率,其结果如下。

从表8、9可知,面条和米面中无机硒回收率随着加标量的升高,回收率逐渐升高,当加标量为66.67 mg/kg时,无机硒加标回收率中90%左右。回收率随加标量增大而升高,可能原因为粮食制品中的淀粉具有一定的吸附能力,在样品处理和转移过程中,无机硒被部分吸附而导致回收率偏低。随着加标量的增大,吸附达到饱和后,吸附导致的损失相对较小,回收率趋于正常。

3 结论

(1)无水乙醇不能溶解无机硒,不能用于香菇中无机硒的提取。无水乙醇能提取出香菇中的有机硒,但提取率只有52.6%,不适用于香菇中有机硒测定;

(2) 有机硒源(L-硒-甲基硒代半胱氨酸)中无机硒提取测定中,上机液信号随静置时间延长而不断增大,铁氰化钾是导致信号升高的可能原因,但具体原因不明。

(3)采用水和盐酸(1+1)提取香菇中无机硒,所得无机硒测定值,盐酸(1+1)提取较水提取的无机硒测定值更高,两种提取体系所得香菇中有机硒含量所占总硒的比例均为98%以上;

(4)两种提取体系中,盐酸提取过程复杂,且易形成胶体,过滤困难。此外高浓度盐酸下水浴可能破坏香菇中有机硒结构,导致所测无机硒偏高。纯水提取过程简单,测定更为高效,更适合香菇中有机硒的提取和测定。

(5)纯水提取适用于粮食制品中无机硒的测定。由于淀粉等物质的吸附作用,无机硒含量较低

测定值会有所偏低。

参考文献

[1] 张俊杰. 微量素与健康教育, 2006,23(3):58

[2] Schrauzer G N. Journal of Nutrition, 2000,130:1653

[3] 骆利欢,黄琳. 广东饲料, 2007, 16(4):28—30

[4] 王玉萍,吴刚,周厉,等. 分析实验室, 2017,26(Z1),261

[5] 邓世林,李新凤,郭小林. 分析实验室, 2003,22(2):54

[6] 刘鸿稿,王元忠,李涛,等. 光谱学与光谱分析,2007,27(9):1030

[7] 中华人民共和国卫生部.中华人民共和国, GB 5009.93-2010

[8] 杭州市质量技术监督局.中华人民共和国, DB3301 /T117-2007

[9] 孙新涛,马往校,等.陕西农业科学,2014,60(2):35

[10] 武芸.食用菌, 2008(5):5

[11] 钟鸣,王丽贺. 广东微量元素科学, 2008, 15(3): 35

[12] Gergely V, Kubachka K M,Mounicou S,et a1.Journal of Chromatography A, 2006, 1101(1-2):94

2016年12月23日,中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会、国家食品药品监督管理总局正式发布国家标准《GB 1903.22-2016食品安全国家标准,国家食品营养强化剂富硒食用菌粉》,这次发布的国标内容完全推翻了在征求意见稿之前公布的检测方法和指标,并且区分了无机硒和有机硒的技术参数和检测方法,开启了无机硒与有机硒划分的新纪元。国家标准中的检测方法和数据均参考了湖南奇硒健康产业有限公司企业标准的相关内容。

2017年6月23日,中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会、国家食品药品监督管理总局正式实施《GB 1903.22-2016食品安全国家标准食品营养强化剂富硒食用菌粉》

湖南奇硒健康产业有限公司的科研团队是以中国农科院菌类驯化权威专家向华,周山教授为首,历经近三十年的艰苦科研,再与湖南奇硒健康产业有限公司董事长的微生物研究技术相结合,最终攻关研发出来的小分子复合有机硒。湖南奇硒健康产业有限公司基于有着强大的科研团队,以及丰富的实际操作经验,有自己的培育基地、驯化实验室,生产基地,所以在有机硒的研究方面有着强大的科研能力和技术实力。公司研发的产品全部是生物有机硒,它与市面上的硒产品有以下几个方面的区别。

1、结构及组成不同

无机硒主要形态为****,分子式Na2SeO3,从金属矿藏的副产品中获得,价格便宜,毒性大,在生产加工中过多地接触对人体也有害。日本已于1993年明文规定禁止在食品、饲料中添加****。

奇硒生物有机硒是无机硒通过生物转化与氨基酸结合而成,一般为硒氨基酸、硒蛋白、硒代蛋白和硒蛋氨酸形式存在。依循蛋氨酸代谢途径代谢,参与蛋白的合成,容易在组织内存储、吸收;被人体吸收后可迅速的被人体利用,有效改善人体内血硒状况。

2、吸收效果不同

无机硒吸收前必须先与肠道中的有机配体结合,才能被机体吸收利用,而肠道中存在着多种元素与硒竞争有限配体,从而大大影响无机硒的吸收。

奇硒生物有机硒以硒蛋氨酸形式存在,依循蛋氨酸代谢途径代谢,参与蛋白的合成,容易在组织内储存、吸收;被人体吸收后可迅速的被人体利用,有效改善人体内血硒状况。

3、性质不同

无机硒(如****)毒性大,过量会对人体造成伤害,在生产加工中过多地接触对人体也有害。日本已于1993年明文规定禁止在食品、饲料中添加****。

奇硒生物有机硒安全性高,不会发生中毒,易被人体吸收利用,补硒效率高。

硒是人体必需的微量元素。硒参与合**体内多种含硒酶和含硒蛋白。其中谷胱甘肽过氧化物酶,在生物体内催化氢过氧化物或脂质过氧化物转变为水或各种醇类,消除自由基对生物膜的攻击,保护生物膜免受氧化损伤;硒参与构成碘化甲状腺胺酸脱碘酶。国内市场上打着富硒旗号的食品有很多,但是每款产品的硒含量并没有明确的标注,这对消费者造成了很大的困扰,不知道要吃多少这样的食品,才能达到补硒的效果。湖南奇硒健康产业有限公司研发生产的生物有机硒食用菌粉,清晰的标明了产品有机硒的含量,消费者可以按身体状况,科学合理,安全放心的补充生物有机硒。

硒能提高人体免疫,促进淋巴细胞的增殖及抗体和免疫球蛋白的合成。硒对结肠癌、皮肤癌、肝癌、乳腺癌等多种癌症具有明显的抑制和防护的作用,其在机体内的中间代谢产物甲基烯醇具有较强的抗癌活性。硒与维生素E、大蒜素、亚油酸、锗、锌等营养素具有协同抗氧化的功效,增加抗氧化活性。同时,硒具有减轻和缓解重金属毒性的作用。

中国有机硒行业权威就是湖南奇硒健康产业有限公司,研发的生物有机硒纯度遥遥领先于其它品牌,对实施全民补硒,健康补硒工程,实现富民强国的伟大目标有着深远影响。


责任编辑: 李月红 李顺萍