分光光度法檢測食品中的硝酸鹽

1.分光光度法：

分光光度法主要有三種：可見分光光度法、紫外分光光度法、紅外光譜法。分光光度法設(shè)備簡單、操作快捷、靈敏度高、結(jié)果直觀，在硝酸鹽和亞硝酸鹽的測定中一直占據(jù)有十分重要的地位。但在復(fù)雜介質(zhì)中測定時易受樣品本身顏色影響，所以樣品前處理十分重要。

1.1 可見光分光光度法.

1.1.1鎘柱法還原法.

這是我國食品安全國家標準（GB 500933-2010）^[1]中檢測硝酸鹽的方法，樣品經(jīng)沉淀蛋白質(zhì)、除去脂肪后,使用鎘柱將硝酸鹽還原成亞硝酸鹽，在弱酸條件下亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸重氮化后，再與鹽酸萘乙二胺偶合形成紫紅色染料，于波長538nm出測定吸光度，測得亞硝酸鹽總量，由此總量減去不加鋅粒測得的亞硝酸鹽含量，即得試樣中硝酸鹽含量。劉燁等^【4】研究發(fā)現(xiàn)當鎘柱高度為5cm，氨緩沖液PH9.15~9.78，水洗脫液是鎘柱容積的2~3倍時，活化速度加快，還原效率及回收率都較高。針對該檢測方法的樣品預(yù)處理過程復(fù)雜、耗時長等問題，項錦欣^[2]等改用天然高分子絮凝劑W-3 取代原有蛋白質(zhì)沉淀劑——亞鐵氰化鉀和乙酸鋅，不但節(jié)省試劑，且顯著縮短處理時間。陳秋生^[3]等人實驗比較后發(fā)現(xiàn)用超聲提取蔬菜中的硝酸鹽，具有簡單、高效、回收率高的優(yōu)點。由于本法所用試劑為毒性很大的強致癌試劑，對環(huán)境和分析人員可能會造成危害，因此, 選擇新的重氮化試劑和偶聯(lián)試劑以降低試劑的毒性是許多環(huán)境工作者研究的課題。

1.1.2鋅粒還原法.

用鋅粒做還原劑，在銀離子催化下將食品中的硝酸鹽還原成亞硝酸鹽,再按國標格里斯試劑法進行檢測。之所以用鋅粒不用鋅粉，是因為用鋅粉的還原液較渾濁，周峰^[4]用20 目~ 30 目的金屬鋅粒代替鋅粉, 還原液不產(chǎn)生混濁且易過濾，同時實驗結(jié)果幾近一致。肖義夫^[5]實驗室應(yīng)用鋅粒還原法對各類食品樣品(包括乳及乳制品,肉及肉制品等) 中的硝酸鹽進行了測定,平均回收率為94.0 % , RSD 低于5 %。認為該法重現(xiàn)性好, 準確度高,利于環(huán)保,其突出優(yōu)點還有省時,從取樣到出結(jié)果不超過2 h。

1.1.3直接顯色法.

硝酸鹽也可以不經(jīng)還原，直接與顯色劑反應(yīng)。王亮等^[6]利用酚二磺酸與硝酸根離子在無水的條件下生成黃色的硝基酚二磺酸，在403nm的波長下測定吸光度，獲得了較滿意的結(jié)果。馮穎等^[7]依據(jù)硝酸鹽與二苯胺在濃硫酸介質(zhì)中反應(yīng)生成藍色物質(zhì)的原理，根據(jù)顯色深淺與標準色卡進行比較，從而確定樣品中硝酸鹽的含量。梁金平等^[8]采用百里酚作顯色劑測肉類食品中硝酸鹽，此法最低檢出限為1.25μg/25ml，在1.25-0.25μg/ml內(nèi)線性關(guān)系良好（r=0.9999，P<0.001）,直線回歸方程為y=0.048469X+0.000002，該方法的回收率良好。顯色法靈敏度高、準確度高，操作較為簡便。

1.1.4流動注射-分光光度法.

將流動注射技術(shù)與分光光度法結(jié)合，使操作更加簡便快捷，極大的提高了工作效率，尤其適合大批量的樣品分析。Andradea^[9]等人在2003年利用此方法同時測定了蔬菜中的亞硝酸鹽和硝酸鹽。其原理為：首先將NO₃^-還原成NO₂^-，NO₂^-在硫酸介質(zhì)中還原成NO。NO在酸性條件下與鐵（Ⅱ）、硫氰酸鹽生成FeSCNNO⁺復(fù)合物，在460nm處的吸光度值與NO₃^-和NO₂^-的濃度成正比。該方法可以測定的硝酸鹽濃度范圍為1.00一10.00 mg／L, 檢測限為13mg/kg，精確性和準確性與AOAC方法相當。當樣品量為5 g時，每小時可分析30～40個樣品。

國內(nèi)對流動注射法的研究也越來越多，河海大學(xué)的孫西燕^[10]等人設(shè)計了亞硝酸鹽流動注射自動在線監(jiān)測儀,并研究了儀器的最佳測量條件。用此流動注射全自動在線檢測儀測定天然水中的NO₂^-含量, 測定結(jié)果與國標法手動測量結(jié)果基本一致，線性范圍為10～1200μg/L,目前已成功用于環(huán)境水體中亞硝酸根的監(jiān)測。

1.2 紫外光譜法

紫外法是我國農(nóng)業(yè)行業(yè)中測定蔬菜水果中的硝酸鹽含量的標準方法^[11]，其原理是用pH9.6～9.7的氨緩沖液提取樣品中硝酸根離子，同時加活性炭去除色素類，加沉淀劑去除蛋白質(zhì)及其他干擾物質(zhì),利用硝酸根離子和亞硝酸根離子在紫外區(qū)219nm處具有等吸收波長的特性，測定提取液的吸光度，其測得結(jié)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(jié)果為硝酸鹽的吸光度，可從工作曲線上查得相應(yīng)的質(zhì)量濃度，計算樣品中硝酸鹽的含量。本方法檢出限為1.2mg/kg,線性范圍為2.00mg/kg～12.00mg/kg。

羅雪華^[12]等改進了上述標準法，采用雙波長紫外分光光度法，同時測定硝酸根離子在220nm和275nm的吸光度，以兩者之差作為NO^3-的吸光度，排除了葉綠素等有機物質(zhì)的干擾。在樣品液的制備時，冷家峰^[13]等在弱堿性氯化銨緩沖溶液中用振蕩法提取硝酸鹽, 魏珂萍^[14]對這兩種提取方法比較后發(fā)現(xiàn)，震蕩法和沸水浴法的精密度和準確度均符合試驗要求。

紫外分光法分析成本較低、操作簡單、精密度好、靈敏度高，但由于有機物在220nm也有吸收，對紫外法有一定干擾。

1.3 紅外光譜法

王多加等利用Nicolet 670N FT-IR 傅里葉變換近紅外光譜儀，帶有I n G a A s 監(jiān)測器，用漫反射方法采集吸收光譜，波數(shù)范圍 10000～4000cm^-1。以生菜^[15]、小白菜^[16]為實驗樣品，處理后采用漫反射的方法采集吸收光譜。圖譜的掃描條件為: 掃描次數(shù)32 次, 分辨率8 cm^{- 1} 。原始光譜圖用二階導(dǎo)數(shù)預(yù)處理, 用最小偏二乘法進行統(tǒng)計分析。多組實驗表明近紅外法的相關(guān)系數(shù)在0.98以上，相對誤差多在4%以內(nèi), 個別樣品超過6%。雖然近紅外光譜法較常規(guī)化學(xué)分析法( 3%以內(nèi)) 的誤差稍大，靈敏度較低，而且由于設(shè)備昂貴，目前應(yīng)用范圍較小。但考慮到樣品不需任何處理,不消耗任何材料和試劑, 操作快速簡便，僅需1min 就能檢測1 個樣品, 其準確度也能夠滿足現(xiàn)場檢測的實際需要, 仍有很好的應(yīng)用前景。

 

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