分光光度法检测食品中的硝酸盐

1.分光光度法：

分光光度法主要有三种：可见分光光度法、紫外分光光度法、红外光谱法。分光光度法设备简单、操作快捷、灵敏度高、结果直观，在硝酸盐和亚硝酸盐的测定中一直占据有十分重要的地位。但在复杂介质中测定时易受样品本身颜色影响，所以样品前处理十分重要。

1.1 可见光分光光度法.

1.1.1镉柱法还原法.

这是我国食品安全国家标准（GB 500933-2010）^[1]中检测硝酸盐的方法，样品经沉淀蛋白质、除去脂肪后,使用镉柱将硝酸盐还原成亚硝酸盐，在弱酸条件下亚硝酸盐与对氨基苯磺酸重氮化后，再与盐酸萘乙二胺偶合形成紫红色染料，于波长538nm出测定吸光度，测得亚硝酸盐总量，由此总量减去不加锌粒测得的亚硝酸盐含量，即得试样中硝酸盐含量。刘烨等^【4】研究发现当镉柱高度为5cm，氨缓冲液PH9.15~9.78，水洗脱液是镉柱容积的2~3倍时，活化速度加快，还原效率及回收率都较高。针对该检测方法的样品预处理过程复杂、耗时长等问题，项锦欣^[2]等改用天然高分子絮凝剂W-3 取代原有蛋白质沉淀剂——亚铁氰化钾和乙酸锌，不但节省试剂，且显著缩短处理时间。陈秋生^[3]等人实验比较后发现用超声提取蔬菜中的硝酸盐，具有简单、高效、回收率高的优点。由于本法所用试剂为毒性很大的强致癌试剂，对环境和分析人员可能会造成危害，因此, 选择新的重氮化试剂和偶联试剂以降低试剂的毒性是许多环境工作者研究的课题。

1.1.2锌粒还原法.

用锌粒做还原剂，在银离子催化下将食品中的硝酸盐还原成亚硝酸盐,再按国标格里斯试剂法进行检测。之所以用锌粒不用锌粉，是因为用锌粉的还原液较浑浊，周峰^[4]用20 目~ 30 目的金属锌粒代替锌粉, 还原液不产生混浊且易过滤，同时实验结果几近一致。肖义夫^[5]实验室应用锌粒还原法对各类食品样品(包括乳及乳制品,肉及肉制品等) 中的硝酸盐进行了测定,平均回收率为94.0 % , RSD 低于5 %。认为该法重现性好, 准确度高,利于环保,其突出优点还有省时,从取样到出结果不超过2 h。

1.1.3直接显色法.

硝酸盐也可以不经还原，直接与显色剂反应。王亮等^[6]利用酚二磺酸与硝酸根离子在无水的条件下生成黄色的硝基酚二磺酸，在403nm的波长下测定吸光度，获得了较满意的结果。冯颖等^[7]依据硝酸盐与二苯胺在浓硫酸介质中反应生成蓝色物质的原理，根据显色深浅与标准色卡进行比较，从而确定样品中硝酸盐的含量。梁金平等^[8]采用百里酚作显色剂测肉类食品中硝酸盐，此法最低检出限为1.25μg/25ml，在1.25-0.25μg/ml内线性关系良好（r=0.9999，P<0.001）,直线回归方程为y=0.048469X+0.000002，该方法的回收率良好。显色法灵敏度高、准确度高，操作较为简便。

1.1.4流动注射-分光光度法.

将流动注射技术与分光光度法结合，使操作更加简便快捷，极大的提高了工作效率，尤其适合大批量的样品分析。Andradea^[9]等人在2003年利用此方法同时测定了蔬菜中的亚硝酸盐和硝酸盐。其原理为：首先将NO₃^-还原成NO₂^-，NO₂^-在硫酸介质中还原成NO。NO在酸性条件下与铁（Ⅱ）、硫氰酸盐生成FeSCNNO⁺复合物，在460nm处的吸光度值与NO₃^-和NO₂^-的浓度成正比。该方法可以测定的硝酸盐浓度范围为1.00一10.00 mg／L, 检测限为13mg/kg，精确性和准确性与AOAC方法相当。当样品量为5 g时，每小时可分析30～40个样品。

国内对流动注射法的研究也越来越多，河海大学的孙西燕^[10]等人设计了亚硝酸盐流动注射自动在线监测仪,并研究了仪器的最佳测量条件。用此流动注射全自动在线检测仪测定天然水中的NO₂^-含量, 测定结果与国标法手动测量结果基本一致，线性范围为10～1200μg/L,目前已成功用于环境水体中亚硝酸根的监测。

1.2 紫外光谱法

紫外法是我国农业行业中测定蔬菜水果中的硝酸盐含量的标准方法^[11]，其原理是用pH9.6～9.7的氨缓冲液提取样品中硝酸根离子，同时加活性炭去除色素类，加沉淀剂去除蛋白质及其他干扰物质,利用硝酸根离子和亚硝酸根离子在紫外区219nm处具有等吸收波长的特性，测定提取液的吸光度，其测得结果为硝酸盐和亚硝酸盐吸光度的总和，鉴于新鲜蔬菜、水果中亚硝酸盐含量甚微，可忽略不计。测定结果为硝酸盐的吸光度，可从工作曲线上查得相应的质量浓度，计算样品中硝酸盐的含量。本方法检出限为1.2mg/kg,线性范围为2.00mg/kg～12.00mg/kg。

罗雪华^[12]等改进了上述标准法，采用双波长紫外分光光度法，同时测定硝酸根离子在220nm和275nm的吸光度，以两者之差作为NO^3-的吸光度，排除了叶绿素等有机物质的干扰。在样品液的制备时，冷家峰^[13]等在弱碱性氯化铵缓冲溶液中用振荡法提取硝酸盐, 魏珂萍^[14]对这两种提取方法比较后发现，震荡法和沸水浴法的精密度和准确度均符合试验要求。

紫外分光法分析成本较低、操作简单、精密度好、灵敏度高，但由于有机物在220nm也有吸收，对紫外法有一定干扰。

1.3 红外光谱法

王多加等利用Nicolet 670N FT-IR 傅里叶变换近红外光谱仪，带有I n G a A s 监测器，用漫反射方法采集吸收光谱，波数范围 10000～4000cm^-1。以生菜^[15]、小白菜^[16]为实验样品，处理后采用漫反射的方法采集吸收光谱。图谱的扫描条件为: 扫描次数32 次, 分辨率8 cm^{- 1} 。原始光谱图用二阶导数预处理, 用最小偏二乘法进行统计分析。多组实验表明近红外法的相关系数在0.98以上，相对误差多在4%以内, 个别样品超过6%。虽然近红外光谱法较常规化学分析法( 3%以内) 的误差稍大，灵敏度较低，而且由于设备昂贵，目前应用范围较小。但考虑到样品不需任何处理,不消耗任何材料和试剂, 操作快速简便，仅需1min 就能检测1 个样品, 其准确度也能够满足现场检测的实际需要, 仍有很好的应用前景。

 

参考文献：

[1]GB 5009.33—2010 食品安全国家标准 食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定

[2]胡凌宇，张晓姝，张晓凤，付钰洁，马练琼. 肉制品中亚硝酸盐国标检测法的改进研究[J].食品科学, 2009,30(4):254-256

[3]陈秋生，梁淑轩，李科，孙汉文. 蔬菜中硝酸盐和亚硝酸盐的不同提取方法及含量测定[J]. 河北大学学报（自然科学版）,2007,27(2):174-178

[4]周峰. 用锌粒替代锌粉测定硝基苯类[J]. 环境监测管理与技术,2002,14(5)

[5]肖义夫、廖百森等.锌粒还原法快速测定食品中的硝酸盐[J].中国食品卫生.2003,15（04）:316-317.

[6]王亮，潘琇，刘恩玲，谢拾冰.酚二磺酸分光光度法测定叶菜类硝酸盐含量[J].浙江农学报，2007，19(3):245-247

[7]冯颖,纪淑娟,王建国.叶菜硝酸盐快速检测方法的研究[J].理化检验，2003，39(1):15~17

[8]梁金平，余军，徐幼林. 百里酚分光光度法测定肉类食品中硝酸盐的初步探讨[J].实用临床医学，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]孙西艳,洪陵成,刘爱平,笪海文. 流动注射分光光度法测定亚硝酸盐仪器的研制[J].化学研究，2009，20（3）：54-58

[11]NY/T 1279-2007 蔬菜、水果中硝酸盐的测定 紫外分光光度法

[12]罗雪华、蔡秀娟. 紫外分光光度法测定蔬菜中硝酸盐含量[J]. 华南热带农业大学学报,2004.10.（1）：13-16.

[13]冷家峰,刘仙娜,王泽俊. 紫外吸光光度法测定蔬菜鲜样中硝酸盐氮[ J ]. 理化检验 化学分册, 2004, 40 (5) : 288 - 289.

[14]魏珂萍,刘宗云,刘敏等. 用2种紫外分光光度法测定新鲜蔬菜硝酸盐的比较[ J ]. 安徽农业科学, 2006, 34 (4) : 619, 638.

[15]王多加,钟娇娥,胡祥娜等. 用傅里叶变换近红外光谱和偏最小二乘法测定蔬菜中硝酸盐含量[ J ]. 分析化学, 2003, 31 ( 7) :892.

[16]王多加,林纯忠,钟娇娥. 近红外光谱法非破坏快速检测生菜中硝酸盐含量[ J ]. 食品科学, 2004, 25 (10) : 239 - 241.