硝酸鹽/亞硝酸鹽檢測(cè)方法的研究進(jìn)展

顧翔宇，郭　軍

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，呼和浩特　010018)

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硝酸鹽/亞硝酸鹽檢測(cè)方法的研究進(jìn)展

顧翔宇，郭軍

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，呼和浩特010018)

摘要：對(duì)國(guó)內(nèi)外硝酸鹽與亞硝酸鹽的檢測(cè)方法進(jìn)行綜述。亞硝酸鹽定量檢測(cè)方法有光度法、熒光法、示波極譜法、色譜法，這些方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，目前使用最廣的是分光光度法。亞硝酸鹽快速檢測(cè)方法也較多，有檢測(cè)試紙、粉劑等新型檢測(cè)方法，這些方法簡(jiǎn)單、方便，可應(yīng)用于一些簡(jiǎn)單的定性檢測(cè)，但對(duì)乳、豆?jié){等具有屏蔽作用的樣品檢測(cè)效果并不理想，因此建立靈敏、準(zhǔn)確的硝酸鹽/亞硝酸鹽的快速檢測(cè)方法具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：亞硝酸鹽；檢測(cè)方法；研究進(jìn)展

硝酸鹽檢測(cè)目前多是將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽進(jìn)行測(cè)定，較常見(jiàn)的方法有硝酸鹽還原酶法、鎘柱法。硝酸鹽的直接檢測(cè)方法也有報(bào)道，如高效液相色譜法、酚二磺酸比色法，還可以根據(jù)硝酸根離子在酸性介質(zhì)中和Fe2+反應(yīng)產(chǎn)生棕色環(huán)加以定性檢出。是食品加工工業(yè)中最常用的發(fā)色劑[3]，本文綜述了目前國(guó)內(nèi)外硝酸鹽/亞硝酸鹽的主要檢測(cè)方法，對(duì)進(jìn)一步的研究提供科學(xué)依據(jù)。

1硝酸鹽/亞硝酸鹽的來(lái)源及對(duì)人體的危害

1.1硝酸鹽/亞硝酸鹽的來(lái)源

生活中的硝酸鹽和亞硝酸鹽主要來(lái)自：①人工化肥：含氮有機(jī)肥；②生活污水、生活垃圾和人畜糞便；③汽車(chē)、民用爐等燃燒石油燃料，會(huì)產(chǎn)生大量氮氧化物，經(jīng)雨水淋溶進(jìn)入土壤和地表水中；④發(fā)色劑：大量應(yīng)用于畜肉制品。

1.2硝酸鹽/亞硝酸鹽對(duì)人體的危害

表1　食品中硝酸鹽、亞硝酸鹽限量指標(biāo)[8，9]

2國(guó)內(nèi)外硝酸鹽/亞硝酸鹽的檢測(cè)方法

硝酸鹽/亞硝酸鹽作為典型的有毒有害物質(zhì)，其檢測(cè)方法也成為研究熱點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外亞硝酸鹽的檢測(cè)方法主要有以下幾種(表2)。

表2　常見(jiàn)亞硝酸鹽檢測(cè)方法

2.1光度法

光度法包括格里斯試劑比色法、催化(褪色)光度法、流動(dòng)注射系統(tǒng)—分光光度法[10，11]、順序注射系統(tǒng)—分光光度法等。目前我國(guó)測(cè)定亞硝酸鹽的國(guó)標(biāo)方法就是格里斯試劑比色法，其在對(duì)肉制品、蔬菜中亞硝酸鹽的測(cè)定中多有應(yīng)用[12，13]，但在實(shí)際操作中，該方法的弊端也較明顯，耿麗娜[14]發(fā)現(xiàn)，按國(guó)標(biāo)配制的重氮試劑在室溫下難溶解，且2種顯色劑混合加入效果不如分開(kāi)加入明顯，做的改進(jìn)如下：①將重氮化試劑濃度由過(guò)去的10g/L調(diào)整為4g/L；②顯色劑的加入順序調(diào)整為先加入重氮化試劑，反應(yīng)3～5min后再加入偶和試劑。

2.2熒光法

2.3色譜法

高效液相色譜法以其高效、高速、高分辨的特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于食品營(yíng)養(yǎng)成分、食品添加劑和農(nóng)獸藥殘留[25]分析測(cè)定。余海蘭等[26]建立了高效液相色譜法同步測(cè)定蔬菜中硝酸鹽和亞硝酸鹽的方法，以磷酸二氫鉀為流動(dòng)相，用Hypersil ODS反相柱分離硝酸鹽和亞硝酸鹽，用紫外檢測(cè)器檢測(cè)，這種方法亞硝酸鹽和硝酸鹽的最低檢出限分別為0.025 0、0.012 5mg/kg；戰(zhàn)旭梅等[27]利用高效液相色譜法測(cè)定香腸中亞硝酸鹽含量，樣品經(jīng)預(yù)處理后上機(jī)測(cè)定，以保留時(shí)間定性，外標(biāo)法定量，檢出限為0.1mg/kg。離子色譜法在食品亞硝酸鹽的檢測(cè)中也有應(yīng)用[28，29]，更是在GB/T5009.33—2008食品中亞硝酸鹽的測(cè)定中被列為第一法[30]。王碩等[31]建立了離子色譜法測(cè)定肉制品中硝酸鹽和亞硝酸鹽含量的方法，樣品經(jīng)超聲波提取，乙酸沉淀蛋白后直接通過(guò)固相萃取柱，取濾液以離子色譜儀進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果硝酸鹽和亞硝酸鹽的檢出限分別為0.008、0.006mg/L。蔡薈梅等[32]利用離子色譜法對(duì)茶葉中硝酸鹽和亞硝酸鹽分析測(cè)定，亞硝酸鹽回收率為89.3%～101.2%、RSD為1.13%；硝酸鹽回收率為88.6%～107.5%、RSD為1.67%。

綜上所述，光度法、熒光法和色譜法在硝酸鹽和亞硝酸鹽檢測(cè)方面各有特點(diǎn)。光度法操作簡(jiǎn)便，快速，但受樣品中干擾物質(zhì)的影響較大，前處理比較繁復(fù)，且所用試劑對(duì)人體會(huì)產(chǎn)生一定的危害；熒光法簡(jiǎn)便快速、靈敏度高、所用試劑價(jià)廉易得、選擇性好，但其條件不容易準(zhǔn)確控制，穩(wěn)定性也有待提高；色譜法以測(cè)定快捷、精確度高、高分辨的優(yōu)點(diǎn)在食品分析中占據(jù)著越來(lái)越重要的地位，尤其是高效液相色譜法(HPLC)已經(jīng)被應(yīng)用于食品營(yíng)養(yǎng)成分如維生素、乳糖和黃酮類(lèi)等方面的測(cè)定，且取得了不錯(cuò)的成果[33-35]。

3硝酸鹽/亞硝酸鹽的快速檢測(cè)方法

以上亞硝酸鹽的檢測(cè)方法均需要專(zhuān)業(yè)人員的前處理和精確操作，且儀器昂貴，不適宜市場(chǎng)上大規(guī)模的檢測(cè)，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中很難普及，因此亞硝酸鹽的快速檢測(cè)方法就越來(lái)越受重視?？焖贆z測(cè)法的優(yōu)勢(shì)在于可以應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)，檢測(cè)時(shí)間短，對(duì)操作人員的要求低且儀器簡(jiǎn)易[45]。目前快速檢測(cè)法的基本原理都是依據(jù)亞硝酸鹽與顯色劑的顯色反應(yīng)來(lái)進(jìn)行定性或半定量測(cè)定，以試紙、粉劑和試劑盒等形式出現(xiàn)。

顯色劑的選擇及配比是亞硝酸鹽快速檢測(cè)中的一個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題，潘紹明[46]提供了一種亞硝酸鹽檢測(cè)試劑，由以下組分組成：1-萘胺-4-磺酸10～15份、醋酸鈉3～5份、碳酸氫鈉4～6份、鉬酸鈉1～2份、甲殼素1～2份、乙酸80～90份；熊開(kāi)勝[47]也提供了一種檢測(cè)試劑，試劑組分分別為對(duì)氨基苯磺酸14份、N-1(1-萘基)乙二胺鹽酸鹽14份、山梨酸鉀7份、醋酸鈉4份、季戊四醇2份、二甲苯磺酸奈1份、無(wú)機(jī)鹽8份、有機(jī)酸13份及水88份，其中無(wú)機(jī)鹽為氯化鈉、氯化鉀、溴化鈉和溴化鉀中的一種或多種，有機(jī)酸為乙酸、磷酸、酒石酸和檸檬酸中的一種或多種。這兩種檢測(cè)試劑對(duì)腌菜中亞硝酸鹽的測(cè)定均顯現(xiàn)出了其高靈敏度和高準(zhǔn)確率的優(yōu)勢(shì)。檢測(cè)試紙的種類(lèi)也不盡相同，時(shí)國(guó)慶等[48]發(fā)明了一種食品中亞硝酸鹽檢測(cè)試紙，該試紙包括試紙基片和檢測(cè)基層兩個(gè)部分，以PVC材料做為試紙基片，以定性濾紙做為檢測(cè)基層，在檢測(cè)基層上涂覆顯色劑，顯色劑為鹽酸萘乙二胺、磺胺和5—磺基水楊酸，通過(guò)亞硝酸鹽與試紙上的顯色劑發(fā)生反應(yīng)對(duì)亞硝酸鹽含量進(jìn)行測(cè)定。

亞硝酸鹽檢測(cè)試劑盒的出現(xiàn)真正給現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)食品或水中亞硝酸鹽提供了技術(shù)支持，華楚衍[49]提供了一種檢測(cè)蔬菜水果硝酸鹽、亞硝酸鹽含量試劑盒，使用時(shí)只需在顯色板凹槽內(nèi)店家1～2滴樣液與29～30mg顯色劑混合，放置1min后，根據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)色卡進(jìn)行顏色比對(duì)來(lái)確定硝酸鹽、亞硝酸鹽含量范圍，從而判斷其超標(biāo)與否。鄭曉宏[50]利用微孔板制作亞硝酸鹽試劑盒，該試劑盒可以快速檢測(cè)多個(gè)樣品中亞硝酸鹽含量，且具有使用試劑量少、污染小、檢出限低、靈敏度較高、操作簡(jiǎn)單、方便攜帶等優(yōu)點(diǎn)，主要用于火腿中亞硝酸鹽的測(cè)定。郭軍等[51]開(kāi)發(fā)了一種新型半固體亞硝酸鹽快速檢測(cè)試劑管，并且申請(qǐng)了發(fā)明專(zhuān)利，該試劑管在劑型上具有獨(dú)創(chuàng)性，半固體試劑與待測(cè)物質(zhì)通過(guò)界面接觸進(jìn)行反應(yīng)，待測(cè)物質(zhì)不需要與檢測(cè)試劑混合，進(jìn)而避免了待測(cè)物質(zhì)對(duì)顯色的屏蔽和干擾作用。而且本試劑管在顯色劑的用量上達(dá)到了國(guó)標(biāo)方法所用劑量的16～64倍，使檢測(cè)靈敏度和穩(wěn)定性得到很大提高，該法也不需要復(fù)雜的操作步驟和儀器，操作簡(jiǎn)單、方便，因此具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的市場(chǎng)前景。

4展望

綜上所述，亞硝酸鹽的檢測(cè)方法各有利弊，儀器法需要專(zhuān)業(yè)人員的操作及昂貴的儀器，不適宜大規(guī)模的推廣使用，而試紙或試劑盒操作簡(jiǎn)單、方便，但卻不能消除雜質(zhì)的干擾和屏蔽作用，建立靈敏、準(zhǔn)確的硝酸鹽/亞硝酸鹽快速檢測(cè)方法意義重大?！?/p>

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(責(zé)任編輯李婷婷)

Research Advancements in Detection Methods of Nitrate and Nitrite

GU Xiang-yu，GUO Jun

(FoodScienceandEngineeringCollege，InnerMongoliaAgriculturalUniversity，Hohhot010018，China)

Abstract：The research advancements in detection methods of nitrate and nitrite were reviewed.The quantitative detection methods including cluded spectrophotometry，fluorescence，polarography，chromatography had their advantages and disadvantages，of which the most widely used was the spectrophotometric method.Rapid detection methods of nitrite included test strips，powders，etc，and these metheds were simple，convenient and could be applied to some simple qualitative detection，but testing effects of milk，soy milk sample which had shielding effect were not ideal.

Keywords：nitrite；detection method；research advancement

通訊作者：郭軍(1969—)，男，博士，教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向：營(yíng)養(yǎng)與食品安全領(lǐng)域教學(xué)。

作者簡(jiǎn)介：顧翔宇(1992—)，男，碩士，研究方向：食品質(zhì)量與安全。

基金項(xiàng)目：內(nèi)蒙古自然科學(xué)基金項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)：2015MS0352)；內(nèi)蒙古自治區(qū)研究生科研創(chuàng)新資助項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)：S20151012912)。