富硒铸铁锅的研制及应用

富硒铸铁锅的研制及应用*

东南大学(江苏省南京市210096)孔宪中

盐城工学院陈军

摘要硒元素具有特殊的生理活性和广谱保健功能。我国处于缺硒带上,缺硒已严重影响我国国民体质。尝试

使用新型硒合金成功地配制成含硒铸铁,制成富硒铁锅,便于大面积推广使用。实现补充必需微量元素的生活化

方式,具有广阔的应用前景。

关键词:富硒铁锅补硒抗癌

The Production and Usage of S e Containing Pot

Kong Xianzhong

(Southeast U niv ersity)

Chen Jun

(Y ancheng Institute of T echno logy)

Abstract Se is good for health.Our peoper need to get Se by certain w ays.Absorbing Se from pot is a new way, and the possibility w as investigated by producing Se containing pot.It show s that Se containing pot is more conve-nient than the other ways in w hich people can g et complement of trace Se element.So that it can be w idely used in our country.

Key words:Selenium-iron pot Absorbing Se by pot Anticancer

铸铁是仅次于钢的重要钢铁材料,在工业上的广泛应用是人所共知的,由于其性能优良、价格低廉,几千年来一直作为锅的原料进入每个家庭。

中国铁锅是世界卫生组织向全球推荐使用的一种产品,在烹煮食物过程中,铁锅比铝锅、不锈钢锅、砂锅等有明显的铁溶出量补充到食物中,增加了人对铁的摄入量。按正常的饮食习惯和食量,它可使成人每天增加的摄铁量为14.5mg,儿童为7.4mg,可以满足成人和儿童对铁的要求,而且都是较易为人体所吸收的无机铁离子,这对防治缺铁性贫血(当前全球性的营养病)是一种有效的手段[1]。硒是一种具有特殊生理功能的微量元素,若在铁中配入硒,在铁溶出的同时,硒也同时溶出,控制其配入量也就控制了硒的溶出量,这时放出的硒离子和铁离子一样是无机、易吸收、生物利用率高的元素。现在医学证明,人体内的硒含量高低直接影响着机体对有关疾病的抵抗能力,人体内血硒水平和癌症、心血管病、肝病等40多种疾病的发病率成负相关[2],证实了硒有特殊的保健功能,对人体的代谢功能有很强的调节作用,随着对硒研究地进一步深入,硒对人体的广谱保

*浙江省科委科研项目健作用正在逐步被人们所了解和掌握。

世界上40多个国家缺硒,中国从黑龙江到云南有一条缺硒带,占我国总面积的70%以上,居住着3.2亿人口,其中流行的诸多疾病,多与缺硒有关。我国学者徐光禄、于树玉等人,在国际上首创用硒治疗克山病和肝癌,取得举世瞩目的成绩,分别获得国际大奖。人体内血硒水平以每毫升全血含有的微克(L g/ml)计算,美国为200,新西兰为95,德国为90,中国为42,在克山病区为5~10,非克山病区为20~ 50,每人每天摄入的硒量,中国平均为36.7L g/ml,最低的地区只有8.7L g/ml,和国外相比,美国为135L g/ml,加拿大为151L g/ml,比较低的新西兰为56L g/ml,正因为缺硒已严重影响着国民体质。国家已将硒列入我国居民膳食中容易缺乏而必须强化补充的8个元素之一,许多知名营养学家也要求加强硒营养,补充硒的摄入量。对已生病的人主动配合用服药的方式补充硒,而对尚未形成明显病变、广大范围的人群,服药是不易行得通的。目前出现了用来补硒的富硒食物,如硒酵母等,还有一些口服液,它们多为有机硒,是在碳氢化合物的长链上,用硒取代氢,即设法把硒/嫁接0到碳链上,服入人体后,在消化过程中分解成离子态被人吸收,有机硒含硒量低,生物利用

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率不高,价格贵,人体只能吸收离子态的硒,且仅以四价硒离子的生物吸收率最高。

国内尚无富硒的铸铁和钢板,无法直接用富硒的钢或铁生产铁锅。世界上共有六个含硒钢种,都是不锈钢,欧洲三个,日本一个,美国二个。因为硒价格比较贵,在普通低合金钢和一般优质钢中多不采用,只有在高级不锈钢中,为了较易切削而又不过多地影响钢的拉伸性能,才加以使用。我们要生产富硒铁锅,只能从富硒铸铁开始,经过几年的探索、筛选,唯有硒能被提炼出来且有供应才能实现,但硒的熔点为144e,极易挥发,冶金厂都是从炼铜炼锌的烟灰中回收的,在炼铁高炉内硒将全部飞出,实验证实也无法直接将硒熔入1200e以上的铁水中。几年来我们研制出一种新的高熔点稳定硒合金MSe(已申报了国家专利),将其配入铁水中,可以直接浇成富硒铸铁及产品,这种铸铁的含硒量可用配入的合金量来调节。当浇成铸锭时,最高含硒量为50%,若含硒量高于50%,铸锭易碎,不易成形,含硒量越低,则铁水浇铸性能越好,合金铸铁与普通灰口铸铁的差别也越小,用此铁水直接压铸成铁锅,外观上和普通灰口铸铁差别不大,只是颜色微红。但在打孔、包边等过程中发现这种含硒铸铁脆性稍有增加,硬度增高加工困难,而且含硒量越高差别越大,原因是硒可以进入铸铁的渗碳体中,代替其中部分碳原子,使渗碳体更趋稳定,不易石墨化,促使铸件白口化。硒在铁中存在的形式既不符合正常化合价条件,也不符合电子化合物或间隙相条件,而是和渗碳体的结构类似,为复杂斜方结构。用这种含硒铁水压铸成铁锅时,因其不同成分则产生不同的效果,见表1。

由此可见,当合金配入量低于10%时,可以进行加工,而到1%以下时,合金已类似于通常的杂质。

表1M Se不同配入量对铸铁成型及加工性能的影响

T ab.1Effect of the additions of M Se on t he forming and ma-chining abilit y of cast iron

M Se配入量%铁水情况成型性能机加工性能30翻滚剧烈困难无法加工,一碰即碎

20翻滚剧烈不易加工困难,硬而脆

10翻滚一般不易加工,硬而脆

2翻滚一般加工性有改善

1.5轻度翻滚一般可以加工,脆性减小

110轻度翻滚正常可以加工,脆性减小

015轻度翻滚正常可以加工,脆性减小

013轻度翻滚正常可以加工,脆性减小当浇铸技术成熟时,已不再影响成型性能和机加工性能,可进行正常生产。

富硒铁锅经南京医科大学、西安医科大学多年的检测,在烧水、煮饭、炒菜、烧菜、做汤时,在pH3 ~pH11范围内,都可以均衡溶出硒离子。在硒溶出量检测中测定:加入自来水、1%食盐水、4%醋酸、食用油经煮沸半小时,并浸泡24h后,富硒铁锅的硒有明显溶出,溶出量分别为0.76L g/l、0183L g/l、0177L g/l、0.71L g/l。用富硒铁锅烹调食物10min 后取样测定,炒青菜、炒胡萝卜、烧鲤鱼的硒溶出量分别为0.54L g/100g、0.79L g/100g、1.97L g/100g 生食物。富硒铁锅在长期使用中,用自来水煮沸浸泡后水中的硒含量开始时略高,长期使用后硒溶出量稳定。用富硒铁锅浸泡液喂大鼠10周,可以提高大鼠抗氧化酶活性,提高大鼠抗氧化能力,并且为进一步进行富硒铁锅对人体抗氧化能力的人群实验提供了依据。对人群试验的结果显示:长期使用(90天以上)富硒铁锅,可以增加体内抗氧化酶的活性,增强清除阴离子自由基的能力,从而可以作为预防与硒缺乏有关疾病的一种较为理想的保健型炊具[3]。

目前,国内国际制定的标准中,每人每天应摄入的硒量为40~400L g/ml。从使用的安全性出发,再考虑生产时的工艺性,最佳配入量3j,这种锅在正常使用条件下,按中国人的饮食习惯和食量,每人每天可补充摄入硒30~50L g/ml,其中四价硒占58.1%,六价硒占2518%,四价以下占1616%,无机硒在人体内吸收利用率以四价硒为最高。六价、零价、负二价硒的生物利用分别为四价硒的1714%、2%、44%[4]。结论是这种由铁锅中溶出的硒,其生物利用率是很高的,远远大于有机硒。哈尔滨医科大学赵宏安教授等的研究,也证明了无机硒比有机硒利用率高,服入后在人体内起作用快。此种含硒铸铁锅不仅安全、高效、均衡、价廉,而且使用非常方便。为广大地区缺硒人群,找到一条用生活化的方式补充人体所需微量元素的新方法,开辟了一条由炊具补硒的道路,在国内、外具有广阔的发展前景,同时也为铸铁的应用开辟了一条新的途径。

参考文献

1刘德育等1中国地方病学杂志,1988,17(6):33

2廖自基1微量元素的环境化学及生物效应1中国环境科学出版社,1992118

3南京医科大学1营养与食品科学技术研究所检验报告1第(97046 ~048)号1

4王守林等1中国地方病学杂志,1995,14(1):13~15

收稿日期:1997)12)10

本期责任编辑魏兵方亮魏振双

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