摘要

我們開發並驗證了一種能量色散x射線熒光(EDXRF)方法，用於快速測定牛奶製品中關鍵化學元素(Br、Ca、Cl、Cu、Fe、K、Mg、P、S、Se和Zn)的濃度。為了證明EDXRF方法在乳製品中化學元素測定中的效用，研究了在英國廣泛銷售的兩種嬰兒配方奶粉(嬰兒初乳和幼兒奶)中的化學元素濃度。嬰幼兒配方奶粉中銅、鐵、鎂、硒含量顯著偏高，鈣、磷含量尤其高，分別比廠家標簽上所標明的含量高出近6倍和20倍。相比之下，嬰幼兒配方奶粉中的化學元素濃度分析基本接近製造商公布的值，但銅和鎂的含量分別比標簽上的含量高出約3倍和2倍。我們結合嬰幼兒的特定營養需求和文獻報道的數據，對所得結果進行了討論。

關鍵字

嬰兒配方奶粉產品;化學元素濃度;能量色散x射線熒光分析

縮寫:

能量色散x射線熒光分析;原子吸收光譜法;ICP-OES或ICP-AES:電感耦合等離子體光學/原子發射光譜;ICP-MS:電感耦合等離子體質譜法

簡介

牛奶和乳製品是包括化學元素在內的營養物質的獨特來源，對人體的生長、發育和健康維護起著至關重要的作用，特別是在生命最初的幾個月和幾年。母乳喂養確保了嬰兒最好的健康狀況以及最好的發育和心理社會結果[1,2]。人類母乳提供了充足的所有營養素(如蛋白質、脂類和碳水化合物)和微量營養素，包括主要元素和微量元素，自然可以作為嬰兒配方奶粉的營養參考。

大約50年前，在正常環境和健康條件下，提出了人體組織和體液中化學元素內穩態的假設[3]。認為化學元素的平衡水平取決於許多因素，如性別、年齡、種族、飲食、生活方式、氣候、居住的生物地球化學和環境特征、職業接觸某些化合物等。人們還認為，所有的化學元素都積極或不積極/間接地參與人體組織的正常代謝，而不僅僅是建築材料。化學元素具有基本的生理功能，如維持和調節細胞功能和信號，基因調節，激活或抑製酶反應，神經傳遞和調節膜功能。化學元素的基本或有毒(誘變、致癌)特性分別取決於組織特異性的需要或耐受性。化學元素的過度積累、缺乏或失衡可能會擾亂細胞功能，並可能導致細胞退化或死亡。由於化學元素在人類健康以及正常生長和發育中起著至關重要的作用，人們對在食品中，特別是在母乳和嬰兒配方奶粉中測定化學元素的興趣越來越大。

一方麵，最新的分析技術是廣泛研究正常環境和健康條件下母乳中大量化學元素以及母乳喂養期間化學元素濃度正常水平變化的重要工具。這類研究需要澄清母乳中的理想化學元素濃度，該濃度必須作為開發和生產嬰兒配方奶粉的參考/理想水平。另一方麵，從營養的角度來看，有數百種嬰兒配方奶粉由不同國家的眾多製造商生產，並在世界各地銷售。因此，在生產和貿易中，常規分析測量對於監測最重要和潛在有毒的化學元素，以控製嬰兒配方奶粉的質量至關重要。這些方法和測量必須保證分析結果的高準確性，簡單，快速，廉價，並向最終用戶保證質量。

目前用於測定牛奶和嬰兒配方奶粉中化學元素濃度的方法包括多種方法，如火焰光度法(Na和K)[4]，火焰原子吸收光譜法- AAS (Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Zn)[4-7]，石墨爐原子吸收光譜法(Al, Cd, Co, Cr, Fe, Mn, Mo, Pb)[7-11]，微分脈衝陽極溶出伏安法(Zn, Cd和Pb)[5,12]，溶出電位法(Cd, Pb, Cu) [13]，直接電位法。(F和Cl)[6、14],毛細管區帶電泳(鈣、鉀、鎂、和Na)[15],激光誘導擊穿光譜(鈣、鐵、鎂、鈉)[16]光學/電感耦合等離子體原子發射光譜法- ICP-OES或icp - aes(鈣、鉻、銅、鐵、鉀、鎂、錳、鉬,Na, P,和鋅)[17-22],電感耦合等離子體質譜法(icp (Ag),艾爾,英航,Cd,有限公司,鉻、銅、鐵、汞、錳、鉬、鎳、鉛、銻、錫、Tl, V,和鋅)[2 21 23-28],儀器中子活化分析INAA(鈣、氯、有限公司、鉻、Cs,Fe, Hg, K, Mg, Mn, Na, P, Rb, Sb, Sc, Se, Zn)[18,29-32]，能量色散x射線熒光技術- EDXRF (Ca, Cl, Fe, K, P, S, Zn)[33-35]。

在這些方法中，EDXRF是最簡單、快速、可靠、高效和可用的技術之一。市場上有許多不同種類的EDXRF器件，這種方法的技術可能性迅速提高。因此，本研究有四個目的。

第一個和主要目的是研究Shimadzu EDX-7000用於乳製品中化學元素含量光譜測定的新光譜儀的能力，並開發使用該設備精確測定乳製品中有效化學元素含量的適當技術。第二個目的是測試在英國超市中隨機選擇的嬰幼兒配方奶粉中的化學元素含量。第三個目的是計算嬰幼兒配方奶中化學元素含量的選擇比例，最後一個目的是將測定的嬰兒配方奶中的化學元素含量與已發表的數據進行比較。

材料和方法

樣品收集

兩種品牌的液態(現成)嬰兒配方奶粉樣品(嬰兒初乳和幼兒奶)是從米爾頓凱恩斯(英國)郊區的一家大型連鎖超市購買的。兩種嬰兒配方奶粉都是以牛奶為基礎的。為了評估該方法的精密度和準確性，分析了歐洲參考物質ERM®-BD151(脫脂奶粉)。ERM®-BD151購自LGC Standards (UK)。

樣品製備

為評價嬰幼兒配方奶粉樣品中Ca、Cl、K、P、S的濃度，采用“厚層法”[36]進行測定。因此，將每個嬰兒配方奶粉樣品250µL倒入用3µm聚丙烯膜密封的容器(用於液體樣品)中(圖1)。為了測定參考物質中相同元素的質量分數，將脫脂奶粉ERM®-BD151按1:6的比例在去離子水中稀釋，然後將獲得的250µL混懸液倒入液體樣品容器中。

圖1:日本島津EDX-7000 EDXRF光譜儀在“厚層”條件下測量液體樣品的容器。

為了評價嬰兒配方奶粉樣品中Br、Cu、Fe、Mg、Se和Zn的濃度，采用“薄層”法進行ERM®-BD151測量[36-38]。將每個嬰兒配方奶粉樣品或ERM®-BD151懸浮液樣品50µL滴入固定在膠帶上的濾紙盤上，在80°C下幹燥10分鍾，並在框架上展開(圖2)。

圖2:用日本島津EDX-7000 EDXRF光譜儀製備的固體殘留樣品在“薄層”條件下進行測量。

測定嬰幼兒配方奶粉樣品中Ca、Cl、K、P、S的濃度，方法為三份。為了估計嬰兒配方奶粉中Br、Cu、Fe、Mg、Se和Zn的濃度，製備了6個子樣品，為ERM®- BD151製備了10個子樣品並進行了測量。

樣品EDXRF分析

使用“基本參數”和“峰值擬合”選項測定嬰兒配方奶粉樣品和ERM®- BD151子樣品中的化學元素含量。EDXRF測量在島津EDX-7000光譜儀上以兩種方式在表1所示的條件/設置下進行。

參數	“厚層”測量 (液體樣品)	“薄層”測量 (幹燥後的液體樣品)
元素	Ca Cl K P S	Br, Cu, Fe, Mg, Se, Zn
樣品體積	250µL	50µL
過濾器	2	沒有過濾/ 4
測量時間	300秒	300秒/ 300秒
大氣	他	他
幹燥	-	80°C 10分鍾

表1:EDXRF光譜儀EDX-7000(島津)測定化學元素的儀器操作條件

統計分析

使用Microsoft Excel 2002計算數據的描述性統計數據，包括均值(M)、標準差(SD)、相對標準差(RSD)、均值標準誤差(SEM)、最小值(Min)和最大值(Max)。

結果與討論

測定了ERM®-BD151(脫脂奶粉)中11種元素(Br、Ca、Cl、Cu、Fe、K、Mg、P、S、Se、Zn)的質量分數，覆蓋了8種元素(Ca、Cl、Cu、Fe、K、Mg、P、Zn)的認證範圍。除Cl和Mg外，檢測結果與ERM®-BD151認證值基本一致。ERM®-BD151中Cl質量分數的測定平均值比認證值低22.5%，而Mg質量分數的測定平均值比認證值高29.4%。一般來說，與經認證的參考材料數據一致，表明在表2和表3所示的嬰幼兒初乳和學步嬰幼兒乳中化學元素濃度的研究中得到的結果具有可接受的準確性。

EDXRF測定的嬰兒初乳中Cl、K和Zn的濃度值(表2)與配方奶粉生產商公布的值相似(平均差異為-10%至-22%)。測得的Ca、Cu、Fe、Mg、P和Se濃度分別比嬰兒第一乳生產者報告的濃度高520%、270%、96%、67%、1871%和140%。鈣和磷的EDXRF結果尤其令人驚訝，因為它們是產品標簽數據的6.2倍和19.7倍。

元素比例			這項工作的結果				標簽毫克ydF4y2Ba l	區別 *Δ,％	比M / M m l
		毫克ydF4y2Ba 米	SD	掃描電鏡	最小值	馬克斯
Br	6	0.56	0.06	0.02	0.52	0.63	-	-	-
Ca	3.	3100	29	17	3072	3131	500	520	6.2
Cl	3.	319	3．0	1.9	315	320	410	- 22	0.78
銅	6	1.48	0.04	0.02	1．4	1．5	0.4	270	3．7
菲	6	10.8	1．1	0．5	9.9	12.3	5.5	96	1.96
K	3.	609	4．5	2.6	605	614	680	- 10	0.90
毫克	6	83.5	8.8	3.6	73.1	92.7	50	67	1.67
P	3.	5518	52	30.	5482	5577	280	1871	19.7
年代	3.	203	8.1	4．7	194	210	-	-	-
Se	6	0.036	0.014	0.006	0.027	0.055	0.015	140	2.4
鋅	6	4.32	0.15	0.06	4.10	4.50	5．0	- 13.6	0.86
P / S	3.	27.2	1．0	0.6	26.1	28.2	-	-	-
Ca / Cl	3.	9.73	0.19	0.11	9.59	9.94	1.22	698	7.98
Ca / K	3.	5.09	0.09	0.05	5.00	5.17	0.74	588	6.88
鈣/鎂	3.	39.4	5.2	3．0	33.4	42.8	10	294	3.94
Ca / P	3.	0.562	0.002	0.001	0.560	0.564	1.79	-69年	0.31
毫克/鋅	6	19.3	1.7	0.7	17.4	21.6	10	93	1.93
鐵/鋅	6	2.50	0.35	0.14	2.24	2.98	1．1	127	2.27
鐵/銅	6	7.26	0.94	0.38	6.60	8.71	13.8	- 47	0.53
鋅/銅	6	2.91	0.07	0.03	2.80	3.00	12.5	-77年	0.23

表2:與產品標簽相比，嬰兒第一乳中Br、Ca、Cl、Cu、Fe、K、Mg、P、S、Se、Zn濃度(Mg /L)和選定化學元素濃度比的EDXRF數據
N:子樣本個數;毫克ydF4y2Ba_米:實測數據的算術平均值;SD:均值的標準差;SEM:平均標準誤差;分鍾:最低;馬克斯:最大;毫克ydF4y2Ba₁:產品標簽的算術平均值;區別*Δ= [(M_米- m₁) /米₁)×100%。

一般來說,化學元素濃度的熒光結果蹣跚學步的牛奶是符合標簽上數據報告的唯一例外銅和鎂為Ca(表3)。值,Cl,鐵、K, P,在蹣跚學步的牛奶和鋅濃度類似聲明的生產商(平均為-24%的差異Cl Fe)為26%,而銅和鎂濃度在3.3和2.0倍,分別比產品的標簽數據。

元素比例			這項工作的結果				標簽毫克ydF4y2Ba l	區別 *Δ,％	比M / M m l
		毫克ydF4y2Ba 米	SD	掃描電鏡	最小值	馬克斯
Br	6	0.926	0.036	0.015	0.875	0.962	-	-	-
Ca	3.	961	22	13	936	978	780	23	1.23
Cl	3.	420	4.0	2．3	418	425	550	- 24	0.76
銅	6	1.65	0.05	0.02	1.60	1.70	0.50	230	3．3
菲	6	15.1	0.12	0.05	14.9	15.2	12.0	26	1.26
K	3.	892	15	8.6	877	907	900	-0.9	0.99
毫克	6	131	8.6	3．5	121	140	65	102	2.02
P	3.	620	9.1	5.2	610	628	500	24	1.24
年代	3.	161	5．0	2.9	156	165	-	-	-
Se	6	≤0.027	-	-	-	-	0.015	-	-
鋅	6	7.37	0.16	0.07	7.20	7.60	9.3	- 21	0.79
P / S	3.	3.85	0.17	0．10	3.69	4.03	-	-	-
Ca / Cl	3.	2.29	0.05	0.03	2.24	2.34	1.42	61	1.61
Ca / K	3.	1.08	0.009	0.005	1.07	1.09	0.87	24	1.24
鈣/鎂	3.	7.60	0.53	0.31	7.01	8.03	12.0	- - - - - - 37	0.63
Ca / P	3.	1.55	0.05	0.03	1.50	1.60	1.56	-0.6	0.99
毫克/鋅	6	17.8	1．1	0.4	16.3	18.6	6.99	155	2.55
鐵/鋅	6	2.05	0.04	0.02	2.00	2.11	1.29	59	1.59
鐵/銅	6	9.14	0.31	0.13	8.77	9.50	24.0	-62年	0.38
鋅/銅	6	4.47	0.14	0.06	4.29	4.69	18.6	- 76	0.24

表3:幼兒奶中Br、Ca、Cl、Cu、Fe、K、Mg、P、S、Se、Zn濃度(Mg /L)和選定化學元素濃度比的EDXRF數據與產品標簽進行比較
N:子樣本個數;毫克ydF4y2Ba_米:實測數據的算術平均值;SD:均值的標準差;SEM:平均標準誤差;分鍾:最低;馬克斯:最大;毫克ydF4y2Ba₁:產品標簽的算術平均值;區別*Δ= [(M_米- m₁) /米₁)×100%。

由於嬰兒第一奶生產商報告的許多化學元素濃度值與我們通過EDXRF獲得的結果不一致，因此決定比較過去20年發表的嬰兒配方奶粉中化學元素含量的可用數據[5,6,14,17,22,39-43]。為了進行適當的比較，我們將所有粉末配方中的元素含量從幹質量基礎轉換為mg/L的濃度。如果嬰兒配方奶粉製造商提供的指定喂養表沒有在引用的論文中給出，濃度以mg/L為單位，使用發表的數據中位數計算不同嬰兒配方奶粉中的水含量85.7%(或稀釋1:6)[42]。

表4描述了嬰幼兒配方奶中Br、Ca、Cl、Cu、Fe、K、Mg、P、S、Se和Zn含量(Mg /L)均值的中位數、最小值和最大值，其依據是文獻數據，並與我們的結果進行了比較。本研究調查的嬰幼兒配方奶粉中鐵、鉀、鎂和鋅的濃度與嬰兒配方奶粉中報告的平均值的中位數相似。此外，我們還發現鈣和硒的濃度在報道的平均值範圍內(表4)。我們對嬰兒配方奶粉中銅濃度的結果比報道的該微量元素濃度的上平均值高出2倍。隻有一項研究發現，嬰兒配方奶粉中的Cl含量是用消化-溶解樣品[14]的電位法測定的。我們的Cl濃度的結果比引用研究中報道的平均值高5倍。最大和最令人驚訝的差異顯示在嬰兒配方奶中P的濃度是嬰兒配方奶中該化學元素濃度的上平均值的6倍。未發現嬰兒配方奶粉中溴和硫的含量。

元素		公布的數據(參考)			這項工作 結果M±SD
	均值中位數(n一個）	最小的是 M或M±SD， (nb）	最大的是 M或M±SD， (nb）
Br	-	-		-	0.56±0.06
Ca	548 (9)	12.5±0.3 (3)[39]	4019±286 (32)[5]		3100±29
Cl	61 (1)	61 (-) [14]	61 (-) [14]		319±3
銅	0.33 (8)	< 0.00014 (-) [40]	0.75±0.05 (10)[22]		1.48±0.04
菲	9.3 (8)	0.63 (-) [40]	22.3 (23) [6]		10.8±1.1
K	674 (4)	347±1 (3)[39]	1538 (20) [41]		609±5
毫克	65 (8)	6.05±0.14 (3)[39]	245 (23) [6]		83.5±8.8
P	600 (3)	203±1 (5)[42]	893 (20) [41]		5518±52
年代	-	-		-	203±8
Se	0.0122 (4)	0.0057±0.0001 (2) [43]	0.035 (-) [17]		0.036±0.014
鋅	5.11 (12)	0.26 (-) [40]	22.3 (23) [6]		4.32±0.15

表4:嬰兒配方奶中Br、Ca、Cl、Cu、Fe、K、Mg、P、S、Se、Zn含量(Mg /L)均值的中值、最小值和最大值根據文獻數據與我們的結果進行比較M:算術平均值,SD:標準偏差;”——“沒有數據;^一個所有參考文獻的數量，^b樣品的數量。

已知化學元素在吸收和運輸途徑上相互競爭。例如，大量攝入鐵和鋅會幹擾銅的吸收。因此，用可以被認為是生物學上合理的比率來表示嬰兒配方奶粉中的化學元素濃度似乎是謹慎的。在合理的情況下，母乳中這些元素的比例可以作為發布建議的指導方針。對嬰幼兒配方奶和嬰幼兒配方奶的每個測量樣品，計算P/S、Ca/Cl、Ca/K、Ca/Mg、Ca/P、Mg/Zn、Fe/Zn、Fe/Cu/、Zn/ Cu等化學元素濃度的選擇比，得到的結果的一些主要統計特征分別如表2和表3所示。使用產品標簽上關於平均化學元素濃度的信息(表2和表3)也計算出了相同的比率。

從嬰兒初乳的EDXRF分析中得到的比率平均值與從產品標簽上得到的結果相差甚遠。例如，EDXRF得到的Mg/Zn、Fe/Zn、Ca/Mg、Ca/K、Ca/Cl比值平均值比產品標簽數據計算的平均值高出近2 ~ 8倍，而Fe/Cu、Ca/P、Zn/Cu的平均值比產品標簽數據計算的平均值低近2 ~ 4倍。通過EDXRF分析得到的幼兒奶的Ca/P和Ca/K比值平均值與產品標簽數據計算值相似，而Fe/Zn、Ca/Cl和Mg/ Zn比值高出近1.6 ~ 2.6倍，Ca/Mg、Fe/Cu和Zn/ Cu Zn比值低近1.6 ~ 4倍。將嬰幼兒配方奶和嬰幼兒配方奶中的化學元素比例與文獻數據進行比較，得到了不同的結果。例如，本研究確定的嬰幼兒配方奶和學步嬰幼兒配方奶中的鋅銅比(分別為7.3和9.1)與美國生產的嬰兒配方奶的報告數據(7.6-9.5)[45]非常一致。嬰兒初乳中的鈣磷比(0.56)較低，而學步奶中的鈣磷比(1.5)與引用研究[45]中提出的鈣磷比(1.3-1.5)相等。在這項工作中獲得的嬰幼兒配方奶和學步嬰幼兒配方奶中的鐵/鋅比(分別為2.50和2.05)處於美國生產的嬰兒配方奶(0.33-1.41)[45]範圍的上限。

由於快速生長和發育，對基本化學元素的需求尤其會使嬰兒麵臨某些化學元素缺乏或過量的風險。因此，嬰兒配方奶粉中所含化學元素的數量必須滿足他們的營養需求，而不導致不良影響。盡管美國從20世紀80年代開始對嬰兒配方奶粉進行了標準化，並確定了允許的最小和最大水平[46]，但工業產品中的化學元素濃度變化非常大(表4)。例如，我們觀察到的嬰兒配方奶粉中鈣和鋅濃度的最大/最小比接近兩個數量級。報告數據如此大的差異有兩個原因。原因之一可能是嬰兒配方奶粉生產商的粗心大意。第二個原因，應該考慮到，可能源於分析的不確定性。目前用於測定嬰兒配方奶粉中主要元素和微量元素的大多數官方分析方法都是基於樣品消化後的原子吸收法、ICP-AES法和ICP-MS法。最常用的消化程序是傳統的幹灰化和高壓濕消化，允許破壞樣品的有機物。樣品消解是元素分析中的關鍵步驟，由於汙染和分析物丟失的風險導致了係統不可控的分析誤差[3,18,21,47-51]。因此，EDXRF等樣品無損檢測技術是嬰幼兒配方奶粉和乳製品中多種元素檢測的較好替代方法。

在最近對各種國際組織(包括AOAC國際、國際標準化組織(ISO)、國際乳製品聯合會(IDF)和歐洲標準化委員會(CEN)的化學元素分析技術和相關的現行官方方法的回顧中，顯示出嬰兒配方奶粉和奶製品中受控的基本化學元素清單包括Ca、Mg、Na、K、P、Cl、Fe、Zn、Cu、Cr、Mo、Se和I[46]。

新光譜儀EDX-7000 (Shimadzu)所使用的EDXRF技術所達到的檢測極限允許測定表中關鍵化學元素的濃度，如Ca、Mg、K、P、Cl、Fe、Zn、Cu和Se(表5)。此外，該光譜儀允許測定嬰兒配方奶粉和乳製品中兩種非常重要的化學元素——Br和S的濃度。

元素		這個工作結果(n=10)					證書 M±SD c	區別Δ,%
	毫克ydF4y2Ba 米	SD	掃描電鏡	最小值	馬克斯	戴斯。萊納姆:
Ca	13528	347	110	13204	14195	11	13900±700	- 2.7
Cl	7596	144	46	7435	7835	14	9800±1200	- 22.5
銅	4.96	0.24	0.05	4.8	5.4	0.6	5.00±0.23	0.8
菲	53.4	5．0	1.22	46.2	67.8	0.6	53.0±4.0	0.8
K	15209	265	83	14897	15724	13	17000±800	- 10.5
毫克	1630	152	54	1361	1812	39	1260±70	29.4
P	10982	352	111	10577	11639	55	11000±600	- 0.2
鋅	45.7	2.5	0.55	42.0	49.2	0.6	44.9±2.3	1．8

表5:歐洲參考物質ERM®-BD151(脫脂奶粉)中化學元素質量分數(mg/kg，幹質量基礎)與認證值的EDXRF數據比較
N:子樣本個數;毫克ydF4y2Ba_米:實測數據的算術平均值;SD:均值的標準差;SEM:平均標準誤差;分鍾:最低;馬克斯:最大;DL:檢測極限;毫克ydF4y2Ba_c:證書的算術平均值;Δ= [(M_米- m_c) /米_c)×100%。

本研究中開發的EDXRF方法的精確度(可重複性)通過分析10個ERM®-BD151子樣品進行了兩次不同的輔助/操作。對嬰幼兒配方奶和學步嬰幼兒配方奶的結果精度進行了評估，使用3個子樣本進行Ca、Cl、K、P和S濃度測量，使用6個子樣本進行Br、Cu、Fe、Mg、Se和Zn濃度測量。得到的結果及其與常規方法(主要是原子吸收光譜法、ICP-OES/ICP-AES法和ICP-MS法)重複性的比較見表6。大多數元素的重複性(RSD)均低於5% (Ca、Cl、Cu、K、P和S)，接近5% (Zn)，或接近10% (Br、Fe和Mg)。隻有Se的RSD值超過10%。這些RSD結果與使用常規替代方法研究嬰兒配方奶粉化學元素濃度的RSD值的中位數非常相似(表6)。

元素	公布的數據(5、7、14、21、22、25 - 27日,31日到三十五,41-43]			這項工作的結果
	中位數(n)	最小值	馬克斯	嗯®-BD151	第一次牛奶	蹣跚學步的牛奶
Br	9 (1)	9	9	-	10.7	3.9
Ca	5 (11)	1	7	2.6	0.9	2．3
Cl	9 (3)	2	10	1.9	0.9	1．0
銅	7 (6)	3.	16	4.8	2.7	3．0
菲	10 (10)	1	45	9.4	10.2	0.8
K	4 (8)	1	7	1.7	0.7	1.7
毫克	5 (6)	1	8	9.3	10.5	6.6
P	6 (4)	1	9	3.2	0.9	1．5
年代	7 (2)	4	10	-	4.0	3．1
Se	7 (5)	1	44	-	38.8	-
鋅	6 (10)	2	10	5.5	3．5	2．2

表6:嬰兒配方奶中Br、Ca、Cl、Cu、Fe、K、Mg、P、S、Se和Zn含量的重複性中值、最小值和最大值(RSD， %)根據文獻數據，並與我們對嬰兒配方奶和參考物質ERM®-BD151的結果進行比較
RSD:相對標準偏差;分鍾:最低;馬克斯:最大;N:所有引用的數量

結論

開發並驗證了一種快速測定乳基產品中關鍵化學元素(Br、Ca、Cl、Cu、Fe、K、Mg、P、S、Se和Zn)濃度的EDXRF方法。這項工作證明了所開發的EDXRF方法作為一種無損、快速、安全、低成本的技術用於定性評價嬰兒配方奶粉和其他乳製品中的化學元素的可行性。毫無疑問，EDXRF技術將越來越受歡迎，因為它是一種快速、簡單、廉價的方法，而且不需要高技能的工作人員進行測量。此外，EDXRF技術逐步融合了可持續性、簡單性、小型化、自動化等綠色無機分析趨勢，降低了能耗，且不使用溶劑和有毒試劑，因此在嬰幼兒配方奶粉和奶製品的質量控製方麵非常容易標準化。

本研究調查的嬰幼兒配方奶粉中銅、鐵、鎂、硒含量較高，鈣、磷含量尤其高，分別比廠家標簽上的聲明高出近6倍和20倍。嬰幼兒牛奶的分析結果除了銅和鎂的濃度高出近3倍和2倍外，基本接近製造商公布的值。

英國需要進一步的研究，從這裏開始，以控製嬰兒配方奶粉和其他兒童乳製品的成分，作為嬰兒和學步兒童健康和生長所需的化學元素的來源。所開發的EDXRF方法是一種適合於此目的的工具。

利益衝突聲明

作者聲明不存在利益衝突。

確認

作者非常感謝島津英國有限公司的高級產品專家Ralph Volkes先生，他為島津EDX- 7000提供了培訓、技術支持和應用專業知識。

參考文獻

1. Gartner LM, Morton J, Lawrence RA, Naylor AJ, O 'Hare D, et al.(2005)美國兒科學會，政策聲明。母乳喂養和母乳的使用。兒科115:496 - 506。［Ref。］
2. Fernández-Menéndez S, Fernández-Sánchez ML, FernándezColomer B, de la Flor St Remy RR, Cotallo GD，等(2016)人乳和商品配方奶中全鋅的電感耦合等離子體質譜定量及其粒徑排除色譜-電感耦合等離子體質譜形成:在嬰兒營養中的重要性。J色譜A 1428: 246-254。［Ref。］
3. Zaichick V(2006)醫學元素學作為一門新的科學學科。放射核化學雜誌269:303-309。［Ref。］
4. Kondyli E, Katsiari M C,Voutsinas LP(2007)希臘本土品種生羊奶中維生素和礦物質含量的變化。食品化學100:226-230。［Ref。］
5. De Castro CS, Arruda AF, Da Cunha LR, SouzaDe JR, Braga JW，等(2010)巴西巴西利亞市銷售的嬰兒配方奶粉和牛奶中的有毒金屬(Pb和Cd)及其各自的拮抗物(Ca和Zn)。國際環境研究與公共衛生7:4062-4077。［Ref。］
6. Molska A, Gutowska I, Baranowska-Bosiacka I, noceska I, Chlubek D(2014)嬰幼兒配方奶粉和飲料中元素含量對兒童礦物質需求的影響。生物微量元素Res 158: 422-427。［Ref。］
7. Ruiz MC, Alegría A, Barberá R, Farré R, Lagarda MJ(1996)嬰兒配方奶粉中鈣、鎂、鈉、鉀和鐵的含量和估計的每日攝入量。微量元素醫學生物學雜誌10:25 -30。［Ref。］
8. Abramovich M, Miller A, Yang H, Friel JK(2011)加拿大和美國嬰兒配方奶粉中鉬的含量。生物微量元素Res 143: 844-853。［Ref。］
9. Burrell SA, Exley C(2010)嬰兒配方奶粉中(仍然)含有過多的鋁。BMC兒科10:63。［Ref。］
10. Chuchu N, Patel B, Sebastian B, Exley C(2013)嬰幼兒配方奶粉中的鋁含量仍然過高。BMC Pediatr 13:162。［Ref。］
11. Sipahi H, Eken A, aydidan A， Şahin G, Baydar T(2014)嬰幼兒配方奶粉中必需和有毒金屬的安全性評價。中華兒科雜誌56(4):385-391。［Ref。］
12. Tripathi RM, Raghunath R, Sastry VN, Krishnamoorthy UTM(1999)嬰兒每天通過牛奶和奶製品攝入的重金屬。科學總環境227:229-235。［Ref。］
13. Munoz E, Palmero S(2004)利用自製流動槽電位溶出法測定牛奶中的重金屬。食品管製15:635-641。［Ref。］
14. Jaudzems GG(2015)用自動電位測定法測定嬰兒配方奶粉和成人/兒童營養配方奶粉中的氯化物:單實驗室驗證，First Action 2015年08月。J AOAC Int 98: 1390-1394。［Ref。］
15. Suarez-Luque S, Mato I, Huidobro JF, Simal-Lozano J(2007)毛細管區帶電泳法測定牛奶中主要金屬陽離子。國際乳品雜誌17:896-901。［Ref。］
16. Abdel-Salam Z,Al Sharnoubi J, Harith MA(2013)利用LIBS對母乳和商業嬰兒配方奶粉進行定性評價。Talanta 115: 422 - 426。［Ref。］
17. Navarro-Blasco I, Alvarez-Galindo JI(2004)西班牙嬰兒配方奶粉和人乳中的硒含量:蛋白質基質的影響、與其他微量元素的相互作用和嬰兒膳食攝入量的估計。中華微量元素醫學雜誌17:277-289。［Ref。］
18. Kira CS, Maihara VA(2007)濕式部分消化和中子活化分析後電感耦合等離子體發射光譜法測定乳製品中的主要和次要元素。食品化學100:390-395。［Ref。］
19. Witczak A, Jarnuszewska A (2011) Szczecin零售商店出售的嬰兒和後續配方奶粉中所選礦物質營養素的含量。Rocz Panstw Zakl Hig 62: 257-262。［Ref。］
20. Poitevin E(2012)用微波消解和電感耦合等離子體發射光譜法測定強化食品中的鈣、銅、鐵、鎂、錳、鉀、磷、鈉和鋅:單實驗室驗證和環試驗。J AOAC Int 95: 177-185。［Ref。］
21. Khan N, Jeong IS, Hwang IM, Kim JS, Choi SH，等(2013)ICP-OES和ICP-MS同時測定嬰兒配方奶粉中鉻、鉬和硒的方法驗證。食品化學141:3566-3570。［Ref。］
22. Vieira da Silva S, Mattanna P, Bizzi CA, Richards NS, Barin JS(2013)巴西消費嬰兒配方奶粉中礦物質含量的評估。中國乳品科學96:3498-3505。［Ref。］
23. Krachler M, Rossipal E, Irgolic KJ(1998)用電感耦合等離子體質譜法測定以牛奶和豆奶為基礎的配方和奧地利牛奶中的微量元素。生物微量元素Res 65: 53-74。［Ref。］
24. Pacquette LH, Thompson JJ(2015)用電感耦合等離子體質譜法測定嬰兒配方奶粉和成人營養品中的鉻、硒和鉬:協同研究，最終行動2011.19。J AOAC Int 98: 1702-1710。［Ref。］
25. Llorent-Martinez EJ, Fernandez de Cordova ML, Ruiz-Medina A, Ortega-Barrales P(2012)用ICP-MS分析大豆和乳製品酸奶中的20種微量元素。微化學雜誌102:23。［Ref。］
26. Dubascoux S, Nicolas M, Rime CF, Payot JR, Poitevin E(2015)壓力消化後ICP/MS同時測定嬰兒配方奶粉、成人營養品和乳製品中的10種超微量元素:單實驗室驗證。J AOAC Int 98: 953-961。［Ref。］
27. Thompson JJ, Pacquette L, Brunelle SL(2015)用電感耦合等離子體質譜法測定嬰兒配方奶粉和成人/兒童營養配方奶粉中的礦物質和微量元素J AOAC Int 98: 1711-1720。［Ref。］
28. Zywicki RS, Sullivan DM(2015)用電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)測定嬰兒配方奶粉和成人/兒童營養配方奶粉中的總碘:合作研究，最終行動2012.15。J AOAC Int 98: 1407-1416。［Ref。］
29. Zaichick V, Tsyb A, Matveenko E, Chernichenko I(1996)卡盧加地區切爾諾貝利災難地區兒童和青少年飲食中必需和有毒元素的儀器中子激活分析。科學與環境科學192:269-274。［Ref。］
30. Zaichick V(2002)在遭受切爾諾貝利災難的俄羅斯地區的食物中微量元素和微量元素的儀器中子激活分析。食品狂人牛23:191-194。［Ref。］
31. Sziklai-László I, Majchrzak D, Elmadfa I, Cser MA(2009)匈牙利人奶和配方奶中的硒和維生素E濃度。放射核化學雜誌279:585-590。［Ref。］
32. Dos Santos LGC, Fernandes edn, Da Silva SSN, Dos Santos C, Bacchi MA等(2012)巴西兩個乳區牛奶中的宏觀、微量和微量元素。放射核化學29:207-211。［Ref。］
33. Alvarez M, Mazo-Gray V(1990)用ED-XRF光譜法測定奶粉中的鉀和鈣。x射線光譜19:285-287。［Ref。］
34. Alvarez M, Mazo-Gray V(1991)用基本參數法能量色散x射線熒光法測定有機樣品中的微量元素。x射線光譜20:67-71。［Ref。］
35. Perring L, Andrey D (2003) ED-XRF作為乳製品中快速礦物質控製的工具。農業食品化學51:4207-4212。［Ref。］
36. Afonin VP, Komyak NI, Nikolaev VP, Plotnikov RI (1991) x射線熒光分析。Nauka、新西伯利亞、俄羅斯。［Ref。］
37. Zaichick S, Zaichick V(2010)能量分散x射線熒光分析前列腺穿刺活檢標本中鋅含量的方法和便攜式設備。x射線能譜39:83-89。［Ref。］
38. Zaichick S, Zaichick V(2011)通過能量色散x射線熒光分析研究了成年男性完好和形態正常前列腺組織中Br、Fe、Rb、Sr和Zn的含量及其相互關係。x射線光譜40:464-469。［Ref。］
39. Winiarska-Mieczan A, Tupaj M(2009)嬰幼兒配方奶粉礦物成分的評價。J元素化學14:583-591。［Ref。］
40. Iwegbue CM, Nwozo SO, Overah LC, Nwajei GE(2010)尼日利亞市場嬰幼兒配方奶粉微量元素組成調查。食品添加劑汙染B部分監視3:163-171。［Ref。］
41. 華坤明，凱米，Indyk HE(2000)直接色散-電感耦合等離子體-光學發射光譜法分析嬰兒配方奶粉中的營養元素。食品化學68:463-470。［Ref。］
42. Lesniewicz A, Wroz A, Wojcik A, Zyrnicki W(2010)波蘭嬰兒配方奶粉的礦物質和營養分析。J食品堆肥肛門23:424-431。［Ref。］
43. Ljung K, Palm B, Grandér M, Vahter M(2011)嬰兒配方奶粉和嬰兒食品中必需和有毒元素的高濃度——一個值得關注的問題。食品化學127:943-951。［Ref。］
44. Johnson MA, Smith MM, Edmonds JT(1998)膳食補充劑、嬰兒配方奶粉和即食早餐麥片中的銅、鐵、鋅和錳。Am J clint Nutr 67: 1035S-1040S。［Ref。］
45. Hamill TW, Young ER, Eitenmiller RR, Hogarty CD, Soliman AM(1989)美國生產的嬰兒配方奶粉中Ca, P, Mg, Zn, Cu, Mn, Na, K和Cl的含量。食品堆肥分析2:132-139。［Ref。］
46. Poitevin E(2016)嬰兒配方奶粉和奶製品中礦物質和微量元素的官方測定方法綜述。J AOAC Int 99: 1-11。［Ref。］
47. Zachariadis GA, Stratis JA, Kaniou I, k短子G(1995)肉和魚組織中微量元素分析的濕消化和幹消化方法的關鍵比較。微生物學報119:191-198。［Ref。］
48. Zaichick V(1995)合成參考材料在醫學放射研究中心的應用。肛門化學雜誌32:219-223。［Ref。］
49. Zaichick V(1997年)在臨床醫學、職業和環境衛生領域為INAA進行生物材料的采樣、樣品儲存和製備。beplay最新下载見:利用核和同位素技術協調與健康有關的環境測量。國際原子能機構，維也納123-133。［Ref。］
50. Zaichick V, Zaichick S(1997)生物材料凍幹過程中化學元素損失的研究。放射核化學雜誌，218:249-253。［Ref。］
51. Zaichick V(2004)生物樣品中化學元素在幹酸過程中的損失。Trace Elem Med 5: 17-22。［Ref。］

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條信息

文章類型:研究文章

引用:Rossmann M, Zaichick S, Zaichick V(2016)用能量色散x射線熒光分析法測定在英國消費的市售嬰幼兒配方奶粉中的關鍵化學元素。Nutr Food technology開放訪問2(4):doi http://dx.doi.org/10.16966/2470-6086.130

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出版的曆史:

收到日期:2016年6月13日

接受日期:2016年9月15日

發表日期:2016年9月20日