食用明膠中亞硝酸根的處理及檢測＊

李麗敏,王素青,張玉梅,張增輝

(濰坊學院,山東 濰坊 261061)

明膠通常作為穩定劑和增稠劑被添加到食品中。明膠的融化溫度低,不需咀嚼,易溶于口內。此外,明膠膠凍在溫熱尚未溶化的糖漿中不會結晶,溫熱的明膠膠凍在凝塊被攪碎后仍能重新生成,便于加入到含有水果等的膠凍中,而這種膠凍凝固后即可倒出,具有粘度高不滲入多孔布丁和糕點中的特點,因此食用明膠在食品中應用廣泛[1]。如在冰淇淋中利用明膠能吸附水分的作用,作為穩定劑,阻止冰淇淋在凍結和硬化過程中冰晶生長,防止油水分離,提高膨脹率,減慢融化,使冰淇淋具有柔軟、疏松和細膩的形態。在冰淇淋中的添加量一般為0.5%左右。在軟糖、奶糖和巧克力生產中,使用明膠,可使柔軟的糖坯飽滿、堅韌而有彈性,提高糖果的物理性能和外光質量。用量一般為砂糖和淀粉糖漿總量的1%-3.5%。柔軟的軟糖,明膠用量為5%左右;富有彈性的軟糖,明膠用量為8%左右;韌性大的軟糖,明膠用量高達12%。在火腿罐頭使用明膠作增稠劑,能與肉汁中的水結合,使產品形成透明良好的光滑表面,保持濕度和香味。用量為肉量的1%-5%。

明膠還用于水果糕、奶油蛋糕上的奶油花、栗子羹以及辣椒油等的增稠劑,在糕點中用作攪打劑,1份明膠可替代6份雞蛋。在果酒、啤酒和果汁生產中,明膠可用作澄清劑。明膠與單寧作用生成糊狀物,能吸附汁液中雜質微粒,使其形成絮狀沉淀而除去,從而改善制品的透明度。在啤酒中使用量為0.02%,葡萄酒中的用量為0.01%[2]。

用水解膠元蛋白方法得到的明膠中,含有一定量的亞硝酸鹽,若將其作為食用明膠,需預先對其進行處理,以除去亞硝酸鹽[3]。本文研究了用氯化銨、尿素、氨基磺酸三種試劑處理明膠中的亞硝酸根,并對試劑的使用量、反應溫度、反應時間、生產成本進行了比較。實驗結果表明,用氨基磺酸處理明膠中的亞硝酸根,用量少,在室溫下就能發生反應,而且反應迅速,生產成本低,從而建立了一種處理亞硝酸鹽的新方法,并用國標法對處理后的明膠中亞硝酸根的含量進行檢測。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

722N型分光光度計,上海精密科學儀器有限公司;FA 2004N電子天平,上海精密科學儀器有限公司天平儀器廠。

亞硝酸鈉標準溶液1.0 mg/mL:準確稱取NaNO2固體0.2500 g溶于水中,定容于250 mL容量瓶中。使用時稀釋成所需濃度的的工作液。NH3-NH4Cl緩沖溶液0.5 mo l/L(p H為9.5);ZnSO4溶液0.42 mol/L;氫氧化鈉溶液0.5 mol/L;對氨基苯磺酸溶液1%;N-1-萘基乙二胺溶液0.1%(現用現配);NH4Cl;尿素;氨基磺酸。顯色劑:臨用前將N-1-萘基乙二胺和對氨基苯磺酸溶液等體積混合。

實驗所用試劑均為分析純,實驗用水均為石英亞沸水。

1.2 試驗方法

準確量取一定量濃度為1.0 mg/m L的亞硝酸鈉溶液,加入適量的氨基磺酸,待其充分反應后。取10.0 m L上述液體于25m L比色管中,加入4.5 mL氯化銨緩沖溶液,加2.5 mL 60%乙酸后立即加入5.0 mL顯色劑,加水至刻度,混勻,在暗處靜置25 min,用1㎝比色杯,用蒸餾水做參比,于波長550 nm處測吸光度A[4]。

2 結果與討論

2.1 試驗條件的選擇

2.1.1 氯化銨的作用

過量的氯化銨固體與亞硝酸鹽溶液煮沸時有氮放出,而亞硝酸鹽則完全被破壞[5]。

改變氯化銨的加入量和加熱時間,結果表明,在保持沸騰時間為10 min的條件下,處理1 g亞硝酸鈉使之不被檢出,需消耗用氯化銨固體1.7㎏。

2.1.2 尿素的作用

亞硝酸能氧化尿素為氣體的氮和二氧化碳,反應式如下:

改變尿素的加入量和加熱時間,結果表明,用尿素處理亞硝酸鹽沒有一定的定量關系,所以尿素不是處理亞硝酸根的理想試劑。

2.1.3 氨基磺酸的作用

當亞硝酸鹽溶液用氨基磺酸處理時,即被完全分解,反應式如下:

試驗結果表明,處理1 g亞硝酸鈉使之不被檢出,需用氨基磺酸1.4 g。

綜上所述,處理相同量的亞硝酸鈉,氨基磺酸的用量最少,生產成本低。在室溫下將氨基磺酸加入到待處理的樣品中就能進行反應,生產條件簡單,且反應產物是對環境沒有污染的氮氣。因此,氨基磺酸是處理亞硝酸根的最理想試劑。

2.2 溫度和反應時間的影響

在待處理的明膠試樣中,加入氨基磺酸就發生劇烈的反應,無需加熱,反應進行很快。所以,用氨基磺酸處理明膠試樣,在室溫下進行即可,到反應進行到無氣泡產生,即進行完全。

2.3 標準曲線

吸取0,0.5,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0 m L濃度為5.0μg/m L的亞硝酸鈉標準使用液(相當于0, 2.5,5.0,10,15,20,25μg亞硝酸鈉),分別置于25 m L具塞比色管中,分別加入4.5 m L氯化銨緩沖溶液,加2.5 mL 60%乙酸后立即加入5.0 mL顯色劑,加水至刻度,混勻,在暗處靜置25 min,用1㎝比色皿,以零管調節零點,于波長550 nm處測吸光度。

3 樣品分析

3.1 樣品處理

將明膠于100-105℃烘箱中烘干。準確稱取2.000 g明膠樣品,加70 m L水和12 m L氫氧化鈉溶液(20 g/L),混勻,用氫氧化鈉溶液(20 g/L)調節樣品p H=8,定量轉移至250 m L容量瓶中加10 m L硫酸鋅溶液,混勻,如不產生白色沉淀,再補加2-5 mL氫氧化鈉,混勻。在60℃水浴中加熱10 min,取出后冷卻至室溫,加水至刻度,混勻。放置0.5 h,用濾紙過濾。棄去初濾液20 m L收集濾液備用。

3.2 樣品測定

取10.0 m L上述濾液于25mL比色管中加入4.5 mL氯化銨緩沖溶液,加2.5 mL60%乙酸后立即加入5.0 m L顯色劑,加水至刻度,混勻,在暗處靜置25 m in,用1㎝比色杯,以零管調節零點,于波長550 nm處測吸光度。同時作試劑空白。

3.3 結果計算

表1 明膠中亞硝酸根含量的測定結果(n=6)

首先測定未經處理的食用明膠中亞硝酸鈉的含量,計算樣品中亞硝酸根含量是否符合國家標準(50 μg/g),若不符合,用適量的氨基磺酸進行處理,并計算處理1㎏明膠樣品所需的氨基磺酸的質量。由標準曲線計算出亞硝酸鈉的含量。試驗結果見表1。

[1]郝素娥,龐滿坤,鐘耀廣,等.食品添加劑制備與應用技術[M].北京:化學工業出版社,2004:207-209.

[2]孫平.食品添加劑使用手冊[M].北京:化學工業出版社,2004:201-203.

[3]汪東風.食品中有害成分化學[M].北京:化學工業出版社,2006:225-227.

[4]GB/T5009.33-1996,食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定方法[s].

[5]陳壽椿.重要無機化學反應[M].上海:上海科學技術出版社,1982:1065-1066.