分光光度法檢測食品中的硝酸鹽

1.分光光度法：

分光光度法主要有三種：可見分光光度法、紫外分光光度法、紅外光譜法。分光光度法設(shè)備簡單、操作快捷、靈敏度高、結(jié)果直觀，在硝酸鹽和亞硝酸鹽的測定中一直占據(jù)有十分重要的地位。但在復(fù)雜介質(zhì)中測定時(shí)易受樣品本身顏色影響，所以樣品前處理十分重要。

1.1 可見光分光光度法.

1.1.1鎘柱法還原法.

這是我國食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)（GB 500933-2010）^[1]中檢測硝酸鹽的方法，樣品經(jīng)沉淀蛋白質(zhì)、除去脂肪后,使用鎘柱將硝酸鹽還原成亞硝酸鹽，在弱酸條件下亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸重氮化后，再與鹽酸萘乙二胺偶合形成紫紅色染料，于波長538nm出測定吸光度，測得亞硝酸鹽總量，由此總量減去不加鋅粒測得的亞硝酸鹽含量，即得試樣中硝酸鹽含量。劉燁等^【4】研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)鎘柱高度為5cm，氨緩沖液PH9.15~9.78，水洗脫液是鎘柱容積的2~3倍時(shí)，活化速度加快，還原效率及回收率都較高。針對該檢測方法的樣品預(yù)處理過程復(fù)雜、耗時(shí)長等問題，項(xiàng)錦欣^[2]等改用天然高分子絮凝劑W-3 取代原有蛋白質(zhì)沉淀劑——亞鐵氰化鉀和乙酸鋅，不但節(jié)省試劑，且顯著縮短處理時(shí)間。陳秋生^[3]等人實(shí)驗(yàn)比較后發(fā)現(xiàn)用超聲提取蔬菜中的硝酸鹽，具有簡單、高效、回收率高的優(yōu)點(diǎn)。由于本法所用試劑為毒性很大的強(qiáng)致癌試劑，對環(huán)境和分析人員可能會(huì)造成危害，因此, 選擇新的重氮化試劑和偶聯(lián)試劑以降低試劑的毒性是許多環(huán)境工作者研究的課題。

1.1.2鋅粒還原法.

用鋅粒做還原劑，在銀離子催化下將食品中的硝酸鹽還原成亞硝酸鹽,再按國標(biāo)格里斯試劑法進(jìn)行檢測。之所以用鋅粒不用鋅粉，是因?yàn)橛娩\粉的還原液較渾濁，周峰^[4]用20 目~ 30 目的金屬鋅粒代替鋅粉, 還原液不產(chǎn)生混濁且易過濾，同時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果幾近一致。肖義夫^[5]實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用鋅粒還原法對各類食品樣品(包括乳及乳制品,肉及肉制品等) 中的硝酸鹽進(jìn)行了測定,平均回收率為94.0 % , RSD 低于5 %。認(rèn)為該法重現(xiàn)性好, 準(zhǔn)確度高,利于環(huán)保,其突出優(yōu)點(diǎn)還有省時(shí),從取樣到出結(jié)果不超過2 h。

1.1.3直接顯色法.

硝酸鹽也可以不經(jīng)還原，直接與顯色劑反應(yīng)。王亮等^[6]利用酚二磺酸與硝酸根離子在無水的條件下生成黃色的硝基酚二磺酸，在403nm的波長下測定吸光度，獲得了較滿意的結(jié)果。馮穎等^[7]依據(jù)硝酸鹽與二苯胺在濃硫酸介質(zhì)中反應(yīng)生成藍(lán)色物質(zhì)的原理，根據(jù)顯色深淺與標(biāo)準(zhǔn)色卡進(jìn)行比較，從而確定樣品中硝酸鹽的含量。梁金平等^[8]采用百里酚作顯色劑測肉類食品中硝酸鹽，此法最低檢出限為1.25μg/25ml，在1.25-0.25μg/ml內(nèi)線性關(guān)系良好（r=0.9999，P<0.001）,直線回歸方程為y=0.048469X+0.000002，該方法的回收率良好。顯色法靈敏度高、準(zhǔn)確度高，操作較為簡便。

1.1.4流動(dòng)注射-分光光度法.

將流動(dòng)注射技術(shù)與分光光度法結(jié)合，使操作更加簡便快捷，極大的提高了工作效率，尤其適合大批量的樣品分析。Andradea^[9]等人在2003年利用此方法同時(shí)測定了蔬菜中的亞硝酸鹽和硝酸鹽。其原理為：首先將NO₃^-還原成NO₂^-，NO₂^-在硫酸介質(zhì)中還原成NO。NO在酸性條件下與鐵（Ⅱ）、硫氰酸鹽生成FeSCNNO⁺復(fù)合物，在460nm處的吸光度值與NO₃^-和NO₂^-的濃度成正比。該方法可以測定的硝酸鹽濃度范圍為1.00一10.00 mg／L, 檢測限為13mg/kg，精確性和準(zhǔn)確性與AOAC方法相當(dāng)。當(dāng)樣品量為5 g時(shí)，每小時(shí)可分析30～40個(gè)樣品。

國內(nèi)對流動(dòng)注射法的研究也越來越多，河海大學(xué)的孫西燕^[10]等人設(shè)計(jì)了亞硝酸鹽流動(dòng)注射自動(dòng)在線監(jiān)測儀,并研究了儀器的最佳測量條件。用此流動(dòng)注射全自動(dòng)在線檢測儀測定天然水中的NO₂^-含量, 測定結(jié)果與國標(biāo)法手動(dòng)測量結(jié)果基本一致，線性范圍為10～1200μg/L,目前已成功用于環(huán)境水體中亞硝酸根的監(jiān)測。

1.2 紫外光譜法

紫外法是我國農(nóng)業(yè)行業(yè)中測定蔬菜水果中的硝酸鹽含量的標(biāo)準(zhǔn)方法^[11]，其原理是用pH9.6～9.7的氨緩沖液提取樣品中硝酸根離子，同時(shí)加活性炭去除色素類，加沉淀劑去除蛋白質(zhì)及其他干擾物質(zhì),利用硝酸根離子和亞硝酸根離子在紫外區(qū)219nm處具有等吸收波長的特性，測定提取液的吸光度，其測得結(jié)果為硝酸鹽和亞硝酸鹽吸光度的總和，鑒于新鮮蔬菜、水果中亞硝酸鹽含量甚微，可忽略不計(jì)。測定結(jié)果為硝酸鹽的吸光度，可從工作曲線上查得相應(yīng)的質(zhì)量濃度，計(jì)算樣品中硝酸鹽的含量。本方法檢出限為1.2mg/kg,線性范圍為2.00mg/kg～12.00mg/kg。

羅雪華^[12]等改進(jìn)了上述標(biāo)準(zhǔn)法，采用雙波長紫外分光光度法，同時(shí)測定硝酸根離子在220nm和275nm的吸光度，以兩者之差作為NO^3-的吸光度，排除了葉綠素等有機(jī)物質(zhì)的干擾。在樣品液的制備時(shí)，冷家峰^[13]等在弱堿性氯化銨緩沖溶液中用振蕩法提取硝酸鹽, 魏珂萍^[14]對這兩種提取方法比較后發(fā)現(xiàn)，震蕩法和沸水浴法的精密度和準(zhǔn)確度均符合試驗(yàn)要求。

紫外分光法分析成本較低、操作簡單、精密度好、靈敏度高，但由于有機(jī)物在220nm也有吸收，對紫外法有一定干擾。

1.3 紅外光譜法

王多加等利用Nicolet 670N FT-IR 傅里葉變換近紅外光譜儀，帶有I n G a A s 監(jiān)測器，用漫反射方法采集吸收光譜，波數(shù)范圍 10000～4000cm^-1。以生菜^[15]、小白菜^[16]為實(shí)驗(yàn)樣品，處理后采用漫反射的方法采集吸收光譜。圖譜的掃描條件為: 掃描次數(shù)32 次, 分辨率8 cm^{- 1} 。原始光譜圖用二階導(dǎo)數(shù)預(yù)處理, 用最小偏二乘法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。多組實(shí)驗(yàn)表明近紅外法的相關(guān)系數(shù)在0.98以上，相對誤差多在4%以內(nèi), 個(gè)別樣品超過6%。雖然近紅外光譜法較常規(guī)化學(xué)分析法( 3%以內(nèi)) 的誤差稍大，靈敏度較低，而且由于設(shè)備昂貴，目前應(yīng)用范圍較小。但考慮到樣品不需任何處理,不消耗任何材料和試劑, 操作快速簡便，僅需1min 就能檢測1 個(gè)樣品, 其準(zhǔn)確度也能夠滿足現(xiàn)場檢測的實(shí)際需要, 仍有很好的應(yīng)用前景。

 

參考文獻(xiàn)：

[1]GB 5009.33—2010 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定

[2]胡凌宇，張曉姝，張曉鳳，付鈺潔，馬練瓊. 肉制品中亞硝酸鹽國標(biāo)檢測法的改進(jìn)研究[J].食品科學(xué), 2009,30(4):254-256

[3]陳秋生，梁淑軒，李科，孫漢文. 蔬菜中硝酸鹽和亞硝酸鹽的不同提取方法及含量測定[J]. 河北大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）,2007,27(2):174-178

[4]周峰. 用鋅粒替代鋅粉測定硝基苯類[J]. 環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù),2002,14(5)

[5]肖義夫、廖百森等.鋅粒還原法快速測定食品中的硝酸鹽[J].中國食品衛(wèi)生.2003,15（04）:316-317.

[6]王亮，潘琇，劉恩玲，謝拾冰.酚二磺酸分光光度法測定葉菜類硝酸鹽含量[J].浙江農(nóng)學(xué)報(bào)，2007，19(3):245-247

[7]馮穎,紀(jì)淑娟,王建國.葉菜硝酸鹽快速檢測方法的研究[J].理化檢驗(yàn)，2003，39(1):15~17

[8]梁金平，余軍，徐幼林. 百里酚分光光度法測定肉類食品中硝酸鹽的初步探討[J].實(shí)用臨床醫(yī)學(xué)，2004，5（4）:6-7

[9]Raquel Andrader,Claudia O.Viana,Silvane G.Guadagninb,Felix G.R.Reyesb,Susanne Ratha. Alow-injection spectrophotometric method for nitrate and nitrite deternination through nitric oxide generation[J].Food Chemistry,2003(80):597-602.

[10]孫西艷,洪陵成,劉愛平,笪海文. 流動(dòng)注射分光光度法測定亞硝酸鹽儀器的研制[J].化學(xué)研究，2009，20（3）：54-58

[11]NY/T 1279-2007 蔬菜、水果中硝酸鹽的測定 紫外分光光度法

[12]羅雪華、蔡秀娟. 紫外分光光度法測定蔬菜中硝酸鹽含量[J]. 華南熱帶農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2004.10.（1）：13-16.

[13]冷家峰,劉仙娜,王澤俊. 紫外吸光光度法測定蔬菜鮮樣中硝酸鹽氮[ J ]. 理化檢驗(yàn) 化學(xué)分冊, 2004, 40 (5) : 288 - 289.

[14]魏珂萍,劉宗云,劉敏等. 用2種紫外分光光度法測定新鮮蔬菜硝酸鹽的比較[ J ]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2006, 34 (4) : 619, 638.

[15]王多加,鐘嬌娥,胡祥娜等. 用傅里葉變換近紅外光譜和偏最小二乘法測定蔬菜中硝酸鹽含量[ J ]. 分析化學(xué), 2003, 31 ( 7) :892.

[16]王多加,林純忠,鐘嬌娥. 近紅外光譜法非破壞快速檢測生菜中硝酸鹽含量[ J ]. 食品科學(xué), 2004, 25 (10) : 239 - 241.