摘 要:亞硝酸鹽能與還原性物質如胺類發生反應,生成亞硝胺,其已被認定屬于強致癌物質。蔬菜作為人們日常膳食中常見的食物,是人體外源性亞硝酸鹽的主要來源,因此檢測蔬菜及其制品中亞硝酸鹽的含量對于確保食品質量安全具有重要的現實意義。本文概述了蔬菜及其制品中亞硝酸鹽的常用檢測技術,以期為今后蔬菜及其制品中的食品安全保障提供參考。
關鍵詞:蔬菜及其制品;亞硝酸鹽;分析方法
Common Analytical Methods for Nitrite in Vegetables and Their Products
Abstract: Nitrite reacts with reducing substances such as amines to form nitrosamines, which have been recognized as strong carcinogens. As a common food in people’s daily diet, vegetables are the main source of exogenous nitrite in the human body, so the detection of nitrite content in vegetables and their products is of great practical significance to ensure food quality and safety. This paper summarizes the common detection techniques of nitrite in vegetables and their products, in order to provide a reference for food safety assurance in vegetables and their products in the future.
Keywords: vegetables and their products; nitrite; analytical method
亞硝酸鹽是廣泛存在于土壤及水域中的一類含氮化合物。亞硝酸鹽可以作為提色劑和防腐劑在食品中使用,能有效延長蔬菜保鮮時間,改善肉及其制品的色澤。但若超量添加亞硝酸鹽,其將在人體內和蛋白質分解產物反應生成亞硝胺,對人體健康造成嚴重危害[1-2]。
近年來,隨著人們生活水平的提高以及對健康飲食方式的追求,蔬菜及其制品的消費量日益增加[3]。但部分菜農由于專業知識欠缺,為提高產量,往往會過量施用氮肥或者所施用的氮肥配比不合理,極易造成硝酸鹽及亞硝酸鹽的殘留,甚至因貯藏時間過長或者不合理的烹飪方式而導致硝酸鹽及亞硝酸鹽積累[4]。因此,準確分析測定蔬菜及其制品中亞硝酸鹽的含量對于確保食品安全具有重要的意義。目前,蔬菜及其制品中亞硝酸鹽的測定方法多種多樣,主要包括光譜法、色譜法、電化學法及快速檢測法等。本研究針對蔬菜及其制品中亞硝酸鹽的常用檢測方法進行了概述,旨在為食品中亞硝酸鹽的檢測及快速檢測技術的發展提供理論依據。
1 離子色譜法
離子色譜法(Ion Chromatography,IC)具有操作簡單、準確、靈敏以及省時省力等優點,適合蔬菜及其制品中亞硝酸鹽的批量檢測。《食品安全國家標準 食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定》(GB 5009.33—2016)中第一法為離子色譜法,標準要求樣品需經沸水提取和固相萃取柱凈化,并以氫氧化鉀溶液為淋洗液,采用陰離子交換柱作為分離柱,選擇電導檢測器[5]。張文婷等[6]對色譜條件進行了優化,在45 ℃柱溫和5 mmol·L-1 NaOH溶液作為淋洗液的條件下,采用離子色譜-電導檢測法測定蔬菜中亞硝酸鹽含量。結果表明,亞硝酸鹽檢出限為0.4 mg·kg-1,平均回收率為92.7%~119.3%,該方法操作簡單、準確靈敏性高,適合蔬菜及其制品樣品中亞硝酸鹽的測定。ANTCZAK-CHROBOT等[7]選用甜菜醬作為研究基質,采用離子交換色譜-電導檢測法測定其亞硝酸鹽的含量。結果表明,在線性范圍為0.05~15.00 mg·L-1時,目標物質線性關系良好,相關系數為0.999 9,檢出限為0.015 mg·kg-1,該方法靈敏度高、檢出率高。蘇家杰等[8]采用離子色譜法對腌制食品中亞硝酸鹽進行定量檢測,結果表明,該方法在20~200 μg·L-1線性關系良好,加標回收率為95.88%~104.61%。該方法在滿足準確性的同時,減少了凈化步驟,降低了實驗成本,提高了檢測效率。
2 光度法
分光光度法操作簡單、成本低,對設備要求較低,適合蔬菜及其制品中亞硝酸鹽的檢測。《食品安全國家標準 食品中硝酸鹽和亞硝酸鹽的測定》(GB 5009.33—2016)中第二法為分光光度法,該方法的原理是樣品經提取后與對氨基苯磺酸重氮化,再與鹽酸萘乙二胺偶合反應生成紫紅色偶氮化合物,在538 nm波長下測定其吸光值。但該方法靈敏度較低,易受離子干擾,且容易受蔬菜中的色素干擾而影響檢測結果。目前已有較多的國內外學者對其進行了深入的研究和改進。任琴[9]采用分光光度法測定蔬菜中亞硝酸鹽的殘留量,采用沉淀法獲得澄清濾液,降低蛋白質等因素對結果的干擾,并于540 nm處測定吸光度,結果發現該方法靈敏度高、檢測速度快、操作簡單。王煥英[10]采用苯酚分光光度法測定了大白菜、黃瓜、青椒等3種不同種類蔬菜中的亞硝酸鹽含量,結果發現,3類蔬菜中硝酸鹽含量存在一定的差異,大白菜中的亞硝酸鹽含量明顯高于黃瓜和青椒。且隨著儲藏時間的延長,蔬菜中的亞硝酸鹽呈上升趨勢,提示人們日常生活中要多食用新鮮蔬菜,盡量低溫貯藏,并縮短儲存時間[11]。
3 氣相色譜法
氣相色譜法(Gas Chromatography,GC)具有操作簡便、抗干擾能力強、檢出限低等優點,其利用不同物質在流動相和固定相分配系數的不同實現各組分的分離。何浩等[12]采用頂空氣相色譜法測定煙筍、外婆菜等兩種蔬菜中亞硝酸含量,樣品經沸水提取、沉淀過濾后,在樣品提取液中先后加入環己基氨基磺酸鈉溶液和硫酸溶液進行重氮化反應,定量分析衍生物環己烯,該方法的線性范圍為0.001~0.200 mg·L-1,回收率為90.7%~91.9%。且該方法前處理簡單、靈敏度高、檢出限低、線性范圍寬,且不受樣品顏色的干擾。溫伊蕾等[13]建立了一種采用衍生氣相色譜法測定食品中亞硝酸鹽含量的方法,最低檢出濃度為0.14 mg·kg-1,加標回收率在100%~103%。該方法具有靈敏度高、線性范圍廣,以及準確度和精密度高等優點。
4 高效液相色譜法
高效液相色譜法(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)是利用固定相、流動相及待測物之間的相互作用進行樣品中目標物質的測定,具有進樣量小、準確度高、靈敏度高以及操作簡便等優點,在食品檢測中廣泛應用[14]。張會亮等[15]使用對氨基苯磺酸和鹽酸萘乙二胺進行衍生化處理,用液相色譜-質譜聯用法測定了咸菜和火腿腸中的亞硝酸鹽含量,結果表明該方法的檢出限和定量限分別為0.04 mg·kg-1和0.12 mg·kg-1,加標回收率為85.0%~101.3%。常曉途等[16]采用衍生化-高效液相色譜法測定飲用水和白酒中的硝酸鹽,結果表明該方法的檢出限和定量限分別為0.3 mg·L-1和1.0 mg·L-1,加標回收率為102.3%~104.5%,具有快速、準確、干擾小等優點。袁圓等[17]采用TC-C18色譜柱分離,建立了柱前衍生-高效液相色譜法測定食品中亞硝酸鹽含量的方法,結果表明,線性范圍為0.015~0.250 mg·L-1時目標物質線性關系良好,加標回收率為83.3%~96.0%。與GB 5009.33—2016中的第二法分光光度法比較,該方法更能有效消除氯離子等陰離子和色素對實驗的干擾,適用于蔬菜及其制品中亞硝酸鹽的檢測。
5 亞硝酸鹽快速檢測試劑盒法
快速檢測試劑盒是一種對待測樣品中亞硝酸鹽含量進行快速檢測的方法,該方法具有快速、準確、靈敏、方便、省時和價廉等優點,適用于食品安全事件的現場快速定性分析。高德江等[18]研制了一種用于現場檢測蔬菜及其制品的“檢測系統”,該檢測系統的穩定性為-0.001~0.002 Abs·h-1,校準品(40.0 mg·kg-1)示值誤差范圍為0.12%~2.90%,重復性范圍為7.15%~8.31%,從取樣到報出檢測結果僅需30 min。同時,該學者還將系統應用到食品流通領域和食品加工生產企業的產品質量監管和控制中,得到了用戶的認可。張新等[19]基于微波提取法建立了亞硝酸鹽快速試劑盒法,所得加標回收率在95.8%~102.7%,重復性試驗相對標準偏差<5%。該方法具有良好的精密性與準確度,且能大大縮短了檢驗時間,適合現場執法中亞硝酸鹽的檢測。
6 結語
本文對離子色譜法、分光光度法、氣相色譜法、高效液相色譜法和快速檢測試劑盒法進行概述,發現離子色譜法、氣相色譜法和高效液相色譜法等色譜方法具有快速、準確、靈敏度和精密度高等優點,但需要相應的儀器設備及耗材,檢測成本較高;分光光度法操作簡單、成本低廉、選擇性和重現性較好,但在蔬菜及其制品中常受到顏色等干擾,影響檢測結果的準確性;亞硝酸鹽快速檢測試劑盒法操作簡單、成本低廉,檢驗時間短,檢測精密性與準確度高,常用于現場執法及基層快速檢測[20]。相信隨著科學技術的不斷創新與發展,未來的現代儀器自動化和快速測試技術將更加完善,有利于推動食品行業的進一步發展[21]。
參考文獻
[1]占繡萍,李建勇,方朝陽,等.蔬菜中硝酸鹽、亞硝酸鹽殘留狀況及調控對策[J].上海農業學報,2024,40(2):89-93.
[2]程秀云,張敏.幾種蔬菜不同條件下亞硝酸鹽含量的變化研究[J].海峽科學,2021(1):42-44.
[3]冷桃花,萬麗,翁史昱.等.蔬菜中亞硝酸鹽和硝酸鹽檢測技術研究進展[J].食品安全質量檢測學報,2020,11(19):6971-6976.
[4]趙欣,項海龍,李建超.等.蔬菜烹飪后在不同儲藏條件下亞硝酸鹽含量的變化分析[J].食品安全質量檢測學報,2024,15(17):121-126.
[5]印杰,鄭國建,葉寅穎.離子色譜法測定乳制品中的亞硝酸鹽和硝酸鹽[J].乳業科學與技術,2024,47(1):14-18.
[6]張文婷,陸秋艷.總膳食中硝酸鹽和亞硝酸鹽的測定[J].海峽藥學,2018,30(4):57-60.
[7]ANTCZAK-CHROBOT A,B?K P,WOJTCZAK M.The use of ionic chromatography in determining the contamination of sugar by-products by nitrite and nitrate[J].Food Chemistry,2018,240:648-654.
[8]蘇家杰,孫家豪,杜磊.離子色譜法對腌制食品中亞硝酸鹽的定量及優化[J].廣州化工,2022,47(4):76-79.
[9]任琴.分光光度法測定蔬菜中硝酸鹽和亞硝酸鹽的探究[J].農家參謀,2021(4):81-82.
[10]王煥英.蔬菜中硝酸鹽含量的測定及變化規律[J].安徽化工,2020,46(3):116-118.
[11]次仁卓嘎,央拉,扎西窮達.等.紫外檢測測定食品中的亞硝酸鹽含量[J].現代食品,2023,29(14):211-213.
[12]何浩,陳幸鶯,孫映球,等.頂空-氣相色譜法測定食品中亞硝酸鹽[J].食品與機械,2017,33(1):55-58.
[13]溫伊蕾,劉國平,丁麗燕.衍生-氣相色譜法測定食品中亞硝酸鹽[J].廣州化工,2020,50(9):93-95.
[14]林文奇.高效液相色譜技術在食品檢測中的應用探究[J].食品界,2024(6):115-117.
[15]張會亮,苗貝貝,黃傳峰,等.液相色譜-串聯質譜法測定火腿腸和咸菜中亞硝酸鹽含量[J].食品安全質量檢測學報,2018,9(20):5313-5318.
[16]常曉途,崔曉嬌,覃業欣.等.衍生化-高效液相色譜法測定飲用水和白酒中的硝酸鹽[J].食品科技,2022,47(8):289-293.
[17]袁圓,崔曉嬌,周金沙.等.柱前衍生-高效液相色譜法測定食品中的亞硝酸鹽[J].食品安全導刊,2022(12):85-88.
[18]高德江,謝志國,戴豐.等.食品中亞硝酸鹽現場快速定量檢測系統的研制[J].現代科學儀器,2013(4):92-95.
[19]張新,黃忠意.基于微波提取的亞硝酸鹽快速檢測研究[J].食品安全導刊,2017(33):70-71.
[20]賀舒文.流動注射在線分析法測定水源水中亞硝酸鹽氮[J].中國口岸科學技術,2024,6(5):87-90.
[21]謝燕丹,劉零怡,樓喬明,等.加工蔬菜中亞硝酸鹽的消除技術研究進展[J].食品與發酵工業,2016,42(8):279-286.