食品、農產品中檢測硝酸鹽含量采用的標準方法各有特點,基于香椿本身較高的亞硝酸鹽含量會 給采用 NY/T 1279—2007 檢測硝酸鹽帶來影響,且硝酸根離子和亞硝酸根離子在紫外區 219 nm 處具有等吸收波 長特性的原因,通過亞硝酸根對硝酸根標液干擾程度的研究,提出采用標準加入法或在硝酸根標液中加入一定 量的亞硝酸根溶液模擬樣品狀態的方法來消除這一干擾,既達到簡單便捷的目的,又確保了香椿數據的準確性。
香椿 ( Toona sinensis) 原產于中國,分布于長 江南北的廣泛地區,具有較高的營養價值。但隨著 深入研 究 發 現,香椿中亞硝酸鹽含量較高,從 1. 433 ~ 1 048 mg·kg - 1[1-3] 不等,遠超 GB 2762— 2012 《食品安全國家標準 食品中污染物*》對 亞硝酸鹽在蔬菜及其制品腌制蔬菜的*規定 ( 20 mg·kg - 1以 NaNO2 計) ,香椿這一特性在新鮮 蔬菜樣品中屬于較為特殊的情況,使得檢測香椿中 硝酸鹽的含量需關注這一特殊現象。目前檢測食 品、蔬菜、水果中硝酸鹽的標準方法主要有 GB 5009. 33—2010 《食品安全國家標準 食品中亞硝酸 鹽與硝酸鹽的測定》和 NY /T 1279—2007 《蔬菜、 水果 中 硝 酸 鹽 的 測 定 紫 外 分 光 光 度 法》。GB 5009. 33—2010 采用離子色譜法能很好地分離硝酸 鹽與亞硝酸鹽,使二者不受干擾,但儀器較為昂 貴,不是所有實驗室都有; 第二種檢測方法常用分光光度法,適合大部分實驗室,缺點是硝酸鹽的測 定采用鎘柱還原法,還原成亞硝酸鹽后,測定亞硝 酸鹽值來計算硝酸鹽的含量,試驗過程煩瑣,周期 長,需要具備一定的經驗; 而 NY /T 1279—2007 利用紫外分光光度法測定新鮮蔬菜及水果中硝酸鹽 含量過程簡單,操作方便。水果、蔬菜樣品在去除 色素、蛋白質及其他干擾物質的基礎上,利用硝酸 根離子和亞硝酸根離子在紫外區 219 nm 處具有等 吸收波長的特性,測定其吸光度,其測得結果為硝 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,測定結果為 硝酸鹽的吸光度[4]。。 水中亞硝酸鹽氮成分分析標準物質為 GBW ( E) 080223,以亞硝酸根計 329 mg·L - 1 ; 水中硝 酸根成分分析標準物質為 GBW ( E) 080264,以 硝酸根計 1 000 mg·L - 1,國家標準物質研究中心。 1. 2 前處理方法 1. 2. 1 離子色譜法 5 g 勻漿香椿樣品,以 80 mL 水洗入 100 mL 容 量瓶 中,超 聲 提 取 30 min,75 ℃ 水 浴 中 放 置 5 min,取出放置室溫,加水稀釋至刻度,搖勻后 濾紙過 濾,取 部 分 溶 液 于 10 000 r · min - 1 離心 15 min,上清液過 OnGuardⅡRP 柱凈化后待進樣。 1. 2. 2 分光光度法 5 g 勻漿香椿樣品,置于 50 mL 燒杯中,加 12. 5 mL 飽 和 硼 砂 溶 液,以 70 ℃ 左 右 的 水 約 300 mL洗入 500 mL 容量瓶中,于沸水浴中加熱 15 min,取出置冷水浴中放置至室溫,在振蕩上述 提取 液 時 加 入 5 mL 溶 液 ( 106 g · L - 1 ) ,搖勻,再加入 5 mL 乙酸鋅溶液 ( 220 g· L - 1 ) ,加水定容,搖勻,放置 30 min 后,用濾紙 過濾。吸取 40. 0 mL 濾液,置于 50 mL 帶塞比色管 中,加入 2 mL 對氨基苯磺酸 ( 4 g·L - 1 ) ,靜置5 min,加入 1 mL 鹽酸萘乙二胺 ( 2 g·L - 1 ) ,加 水至刻度,混勻,靜置 15 min,上機比色。 硝酸鹽測定采用鎘柱還原。先以 25 mL 稀氨緩 沖液沖洗鎘柱,流速控制在 3 ~ 5 mL·min - 1,吸 取 20 mL 濾液于 50 mL 燒杯中,加 5 mL 氨緩沖溶 液混合,注入鎘柱還原,以原燒杯收集流出液,當 貯液漏斗中的樣液流盡后,再加 5 mL 水置換柱內 留存的樣液,將全部收集液如前再經鎘柱還原 1 次,第 2 次流出液收集于 100 mL 容量瓶中,繼以 水流經鎘柱洗滌 3 次,每次 20 mL,洗液一并收集 于同一容量瓶中,加水至刻度,混勻取 10 mL 還原 后的樣液于 50 mL 比色管中,按亞硝酸鹽比色法進 行操作比色。 1. 2. 3 紫外分光光度法 取 10 g 勻漿香椿樣品于 100 mL 燒杯中,用 100 mL 水分次將樣品轉移到 250 mL 容量瓶中,加 入 5 mL 氨緩沖溶液,2 g 粉末狀活性炭,在可調式 往返振蕩器上 ( 200 次·min - 1 ) 振蕩 30 min,加溶液 ( 150 g·L - 1 ) 和硫酸鋅溶液 ( 300 g · L - 1 ) 各 2 mL,混合后加水定容至 250 mL,搖勻放置 5 min,過濾,取 2 mL 濾液于 50 mL 容量瓶內加水定容,比色。 1. 3 儀器條件 離子色譜條件為 Dionex IonPac AS11-HC 離子 色譜柱 ( 4 mm × 250 mm) ,流動相 A 為氫氧化鉀 溶液,梯度洗脫條件為 6 mmol · L - 1 30 min, 70 mmol·L - 1 5 min,6 mmol · L - 1 5 min,流速 1. 0 mL·min - 1,進樣量 25 μL,柱溫 30 ℃,電導 檢測器檢測池溫度為 35 ℃。分光光度計條件為 1 cm比色杯,波長 538 nm。紫外分光光度計條件 為 1 cm 石英比色皿,波長 219 nm。 1. 4 標準曲線 1. 4. 1 離子色譜法 移取亞硝酸鹽和硝酸鹽標準溶液,加水稀釋, 制成系列標準溶液,含亞硝酸根離子濃度為 0、 0. 5、1. 0、1. 5、2. 0、2. 5 mg·L - 1 ; 含硝酸根離 子濃度為 0、0. 5、1. 0、2. 0、3. 0、4. 0 mg·L - 1。 用離子色譜儀分析,以濃度為橫坐標、峰面積為縱 坐標進行線性回歸,制作標準曲線。 1. 4. 2 分光光度法 移取亞硝酸鹽標準溶液,加水稀釋,制成系列 標準溶液,含亞硝酸根離子濃度為 0、0. 02、0. 04、 0. 06、0. 08、0. 10、0. 15、0. 20、0. 25 mg·L - 1。用 分光光度計分析,以濃度為橫坐標、吸光度為縱坐標進行線性回歸,制作標準曲線。 1. 4. 3 紫外分光光度法 移取硝酸鹽標準溶液,加水稀釋,制成系列標 準溶液,含硝酸根離子濃度為 0、2. 0、4. 0、6. 0、 8. 0、10. 0、12. 0 mg·L - 1。用紫外分光光度計分 析,以濃度為橫坐標、吸光度為縱坐標進行線性回 歸,制作標準曲線。
2 結果與分析
2. 1 亞硝酸根對硝酸根標準溶液的影響 考慮到個別香椿中亞硝酸根的含量能高至 1 048 mg·kg - 1,參照 NY /T 1279—2007 的處理方 式,無法消除亞硝酸根,在用紫外分光光度計檢測 硝酸根的同時,也有不同濃度的亞硝酸根干擾。模 擬樣品中各濃度亞硝酸鹽 ( 以亞硝酸鈉計) 經過 前處理后殘留在比色溶液中的濃度,模擬試劑采用 標準溶液配制。隨著亞硝酸根濃度的提高,吸 光度均有不同的增加。 從表 1 可知,雖然亞硝酸根對硝酸根的吸光度 有正向干擾,但從各自標線的相關系數線性關系來 考量,相關系數符合試驗要求。曲線整體抬升,硝 酸根的吸光度收到干擾,斜率改變。雖然硝酸根、 亞硝酸根是等吸收波長,但不*是等濃度吸收。 這同李祥的研究相符[6]。將沒有亞硝酸鹽影響的標準曲線吸光度值分別 代入受影響的標準曲線,計算出樣品含亞硝酸鹽 4、10 mg·kg - 1 影響時的待進樣溶液中硝酸根濃 度,同沒有影響時的值比較相對相差。 表2 表明,當樣品中含亞硝酸鹽含量在 4 mg· kg - 1時,相對相差均小于5%,符合 NY/T 1279—2007 的精密度要求; 而當樣品中亞硝酸鹽含量在 10 mg· kg - 1時,相對相差均大于 5%,不符合標準要求。樣 品中亞硝酸鹽含量越高,硝酸鹽偏離正確值就越遠。 鑒于新鮮蔬菜、水果中亞硝酸鹽含量甚微[4],目前新 鮮蔬菜中的亞硝酸鹽*已取消,GB 2762—2005 《食品中污染物*》 ( 已作廢) 將蔬菜中亞硝酸鹽 *設定在4 mg·kg - 1。所以除香椿以外的絕大部分 新鮮蔬菜、水果樣品中亞硝酸鹽含量均會小于4 mg· kg - 1,對硝酸鹽測定帶來的影響可以忽略,同時也驗 證了 NY/T 1279—2007 的原理部分。
2. 2 方法的前處理比較 GB 5009. 33—2010 的 2 個方法及 NY /T 1279— 2007 均對樣品的前處理做出各自規定,詳見 1. 2 部分。3 個方法采用不同方式加入不同試劑,花費 不同時間對樣品進行硝酸根、亞硝酸根提取。以此 為依據,將香椿樣品采用這 3 個方法進行前處理,
再分別用離子色譜、分光光度計、紫外分光光度計 進行樣液檢測。由于紫外分光光度計法只是測試硝 酸根的含量,故沒有亞硝酸根的數據。 由表 3 可知,不同前處理方法所測得的亞硝酸 根數據、硝酸根數據相對相差均小于 5% ,達到 GB 5009. 33—2010、NY /T 1279—2007 所規定的精 密度要求。由此*可以選擇適合本實驗室的 3 個 方法的前處理方式中任一個,以便捷的方式、 適合本實驗室人員操作習慣來完成試驗,香椿樣品 的結果不受前處理方法的影響。
2. 3 香椿樣品中亞硝酸根對硝酸根的影響 依據標準對香椿樣品進行前處理及上機檢 測,離子 色 譜 法、分光光度法分別測得亞硝酸 根、硝酸根濃度。由表 4 可知,采用紫外分光光 度計法考慮到亞硝酸鹽對硝酸鹽的干擾,將處理 液分為 3 種方式進行上機檢測。1) 直接上機測 定。2) 采用標準加入法測定。將 1 000 mg·L - 1 硝酸根標準溶液吸取一定量,用 樣 液 定 容 至 50 mL,配成含標準溶液硝酸根離子濃度為 0、 2. 0、4. 0、6. 0、8. 0、10. 0、12. 0 mg · L - 1 系 列,求得標準曲線后計算硝酸根含量。3) 根據 離子色譜法、分光光度法測得的香椿亞硝酸根均 值含量 156 mg·kg - 1,經前處理,硝酸鹽待測液 中含亞硝酸根 0. 248 mg·L - 1,配制硝酸根標準 溶液時,所有標液中用移液槍均加入亞硝酸根標 液 0. 037 7 mL,模擬樣液的基體,配成的硝酸根 系列標液均含 0. 248 mg·L - 1 的亞硝酸根。直接 上機測定的結果受到亞硝酸根的干擾,明 顯 偏 高; 采用標準加入法和標液中加亞硝酸根的方式 可避免干擾,得到正確的檢測結果。
3 小結與討論 食品、蔬 菜、水果中硝酸根離子的測定一 般采用 3 種 方 法。法涉及離子色譜儀,適 合大批量 樣 品,可以同時測定硝酸根和亞硝酸 根; 第二法為實 驗 室 常 用 方 法,但 硝 酸 根 需 要 通過鎘柱還原成亞硝酸根來測試,前處理煩瑣, 需要較強的 動 手 能 力,不適合大批量樣品; 第 三法為紫外 分 光 光 度 法,較 為 簡 便,試 驗 過 程 中所用試 劑 較 少,缺點是不能同時得到亞硝酸 鹽結果[6]。 硝酸根離子和亞硝酸根離子在紫外區 219 nm 處具有等吸收波長的特性,給采用紫外分光光度法 測定香椿中硝酸根含量帶來難度。通過標準加入法 或在硝酸根標液中加入一定量的亞硝酸根溶液模擬 樣品狀態這兩種方法來消除這一基質干擾,既簡單 便捷,又確保了數據的準確性。
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