催化動力學光度法測定肉制品中痕量亞硝酸鹽

摘要：在酸性介質中，高碘酸鈉能氧化結晶紫，亞硝酸根離子能催化該反應。據此建立了一個線性范圍為4.0×10-3～3.5×10-1 mg/L，線性回歸方程為△A=0.634 9C+0.102 8，相關系數為 0.999 1，檢測限為1.3×10-3 mg/L的亞硝酸根離子催化動力學分析方法，該方法用于檢測肉制品中痕量亞硝酸鹽的含量，結果十分滿意。

關鍵詞：催化動力學；亞硝酸鹽；肉制品；測定

中圖分類號：O657.31 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）21-5311-03

Determination of Trace Nitrite in Product of Meat by Catalytic Kinetic Spectrophotometry

XING Jian-huaa，XIN Jian-haoa，ZHANG Shou-renb，YUAN Wen-jinga

（a.School of Medicine；b.Institute of Nano-structured Functional Materials， Huanghe Science and Technology College，

Zhengzhou 450063，China）

Abstract： Sodium periodate can oxidize crystal violet in acidic media， and nitrite ion can catalyze this reaction， which provides a method for determining content of nitrite ion. The linear equation △A=0.634 9 C+0.102 8（R2=0.999 1） was achieved with the linear range of nitrite ion of 4.0×10-3～3.5×10-1 mg/L， and the limit of determination was 1.3×10-3 mg/L. The method was applied to the determination of trace nitrite ion in meat products with satisfactory results.

Key words： catalytic kinetic； nitrite； meat product； determination

亞硝酸鹽是肉類食品加工中常用發色劑，肉制品由于使用亞硝酸鹽呈鮮艷的亮紅色。同時，亞硝酸鹽也是一種防腐劑，它可抑制微生物的增殖，尤其對肉毒桿菌具有特殊抑制作用，使食品具有獨特風味。但亞硝酸鹽對人體有一定毒性，攝取過多亞硝酸鹽，可使血液中正常的血紅蛋白（Fe2+）轉變成高鐵血紅蛋白（Fe3+）而失去攜氧功能，導致神經缺氧使人患高鐵血紅蛋白癥。亞硝酸鹽還可與人和動物攝入的仲胺等結合，轉化成強致癌物——亞硝酸銨，從而誘發消化系統癌變。因此，必須控制肉制品中的亞硝酸鹽含量。測定亞硝酸根的方法較多，主要有分光光度法[1]、催化光度法[2，3]、電化學法[4]、毛細管電泳法[5-7]、色譜法[8-10]及流動注射法[11，12]等。在酸性條件下，亞硝酸根離子能夠催化高碘酸鈉氧化結晶紫，且在一定濃度范圍內，反應速度與亞硝酸根離子濃度成線性關系，據此建立了測定亞硝酸鹽的方法。該方法用于測定肉制品中痕量的亞硝酸鹽，操作簡便、設備簡單、靈敏度高，結果滿意。

1 材料與方法

1.1 主要儀器與試劑

7230G型可見分光光度計（上海菁華科技儀器有限公司）； TU-1810型紫外可見分光光度計（北京普析通用儀器有限公司）；電子恒溫水浴鍋（上海科析試驗儀器廠）。

0.5 g/L結晶紫溶液： 稱取甲結晶紫0.125 g，用95%乙醇溶解并定容至250 mL；0.05 mol/L高碘酸鈉溶液：稱取高碘酸鈉10.7 g， 加水溶解，定容至1 000 mL；1 mg/L亞硝酸鹽標準溶液：稱取110 ℃干燥4 h的亞硝酸鈉1.000 g加水溶解，定容至100 mL，再量取10 mL加水定容至100 mL，配制成含亞硝酸鈉1 000 mg/L 的溶液為貯備液，使用時稀釋成含亞硝酸鹽1 mg/L的溶液；1 mol/L磷酸溶液：取98%濃磷酸溶液10 mL，加水稀釋至100 mL；飽和硼砂溶液：稱取5 g硼砂溶于100 mL熱水中；1.0 mol/L硫酸鋅溶液：稱取28.76 g七水硫酸鋅溶于100 mL水中。試驗用水為二次蒸餾水，試劑均為分析純。

1.2 試驗方法

在50 mL比色管中，加入1 mol/L磷酸溶液0.5 mL、0.5 g/L結晶紫溶液0.5 mL、0.05 mol/L高碘酸鈉溶液0.5 mL及不同體積的1 mg/L亞硝酸鹽標準溶液，加水稀釋至50 mL，搖勻，將其置于70 ℃恒溫水浴中加熱18 min，取出放入冰水中冷卻5 min以終止反應，在587 nm波長處分別測其吸光度（A）。以同樣方法測定非催化體系的吸光度（A0），△A=A0-A。

稱取經絞碎的肉制品試樣10.00 g置500 mL燒杯中，加入硼砂飽和溶液25 mL，攪拌均勻后加入300 mL 70 ℃以上的熱水，置沸水浴中加熱20 min，在輕輕搖動下滴加硫酸鋅溶液3 mL以沉淀蛋白，冷卻至室溫后轉移至500 mL容量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻。移至1 000 mL燒杯中，離心15 min后靜置10 min，除去上層脂肪，過濾。棄去初濾液，量取濾液2 mL，置50 mL比色管中，加0.1 mol/L氟化銨 1 mL，按上述試驗方法進行測定。

2 結果與分析

2.1 吸收光譜及測定波長的確定

按試驗方法得到的溶液用TU-1810紫外可見分光光度計進行光譜掃描，所得吸收光譜如圖1。由吸收光譜圖可知，無氧化劑體系、非催化體系及催化體系的吸收光譜曲線形狀基本相同，最大吸收峰均在587 nm。故選擇587 nm為測定波長。

2.2 反應條件的選擇

2.2.1 酸介質選擇 在其他條件不變的情況下，分別以1 mol/L的磷酸、鹽酸、硫酸、硝酸為反應介質進行試驗。結果表明，采用磷酸為反應介質△A最大。選用磷酸溶液為反應介質。

2.2.2 酸用量選擇 試驗考察了磷酸溶液的用量分別為0.1、0.3、0.5、0.7、0.9、1.1 mL時對測定的影響。結果表明，磷酸溶液用量為0.5 mL時△A最大，選擇磷酸溶液用量為0.5 mL。

2.2.3 結晶紫溶液用量選擇 考察了結晶紫溶液的用量分別為0.1、0.3、0.5、0.7、0.9、1.1 mL時對測定的影響。結果顯示，△A隨著結晶紫溶液用量的增加而增大，但吸光度過大將產生較大誤差，吸光度在 0.2～0.7之間較佳。結晶紫溶液用量0.5 mL時可較好地達到要求，因而選擇結晶紫的用量為0.5 mL。

2.2.4 高碘酸鈉溶液用量選擇 考察了高碘酸鈉溶液用量分別為0.1、0.3、0.5、0.7、0.9、1.1 mL時對測定的影響。結果顯示，高碘酸鈉溶液用量為0.5 mL時，△A最大，所以選擇高碘酸鈉的用量為0.5 mL。

2.2.5 反應溫度選擇 考察了對反應溫度測定的影響。結果發現， 隨著反應溫度的升高，反應速度加快。當溫度高于90 ℃時，由于非催化體系反應速率的加速，使△A值下降。綜合反應易控等因素，試驗選擇反應溫度70 ℃恒溫水浴，隨后用冰水冷卻5 min以終止反應。

2.2.6 加熱時間選擇 在其他條件相同的情況下，測定不同加熱時間對△A的影響，在加熱時間為18 min時，△A值最大，故確定加熱時間為18 min。

2.3 干擾試驗

移取1 mg/L亞硝酸鈉標準溶液2 mL，考察了一些常見離子對測定結果的影響。當相對誤差在

±10%以內時，下列離子不存在干擾（以倍數計）：K+（1 000）、Na+（1 000）、Ca2+（100）、Zn2+（1 000） 、Mg2+（50）、Cu2+（10）、Fe3+（1）、HCO3-（2 000）、SO42-（1 000）、Cl-（1 000）。從結果可以發現，Fe3+干擾比較嚴重，樣品測定時，需將Fe3+掩蔽后再進行測定。

2.4 工作曲線

研究了△A在亞硝酸鹽標準溶液不同濃度時的測定值，結果見圖2。由圖2可知，亞硝酸鹽的質量濃度在4.0×10-3～3.5×10-1 mg/L間與△A成良好的線性關系。其線性回歸方程為△A=0.634 9C+0.102 8，相關系數為R2=0.999 1。測定11次空白溶液，其標準偏差為0.034，由此計算出該方法檢測限為1.3×10-3 mg/L。

2.5 樣品的前處理及亞硝酸鹽含量的測定

按上述方法對樣品進行測定，并用GB/T 5009.33-2008中的分光光度法進行對照，結果見表1。

2.6 回收率測定

按標準加入法進行回收率試驗，結果見表2。測定結果表明，方法精密度較高，準確度較好。

3 小結與討論

以磷酸溶液為反應介質，根據亞硝酸根離子可以催化高碘酸鈉氧化結晶紫反應，建立了催化動力學測定亞硝酸根離子的方法，亞硝酸鹽濃度在4.0×10-3～3.5×10-1 mg/L內與△A具有良好的線性關系，其線性回歸方程為△A=0.634 9C+0.102 8，相關系數為0.999 1。該方法具有設備簡單、靈敏度高等特點，用于肉制品中痕量亞硝酸根離子測定時，取得了滿意的結果。該方法用于測定肉制品中的亞硝酸根離子時，由于鐵離子存在干擾，可在樣品處理時加入氟化銨，屏蔽鐵離子后測定。

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