离子色谱法测定豆奶粉中硝酸盐、亚硝酸盐含量

吕岱竹

(中国热带农业科学院分析测试中心，海南 海口 571101)

离子色谱法测定豆奶粉中硝酸盐、亚硝酸盐含量

吕岱竹

(中国热带农业科学院分析测试中心，海南 海口 571101)

为了建立离子色谱测定豆奶粉中硝酸盐、亚硝酸盐的含量的方法。样品用去离子水提取，固相萃取后，采用离子色谱法测定豆奶粉中硝酸盐、亚硝酸盐的含量。结果表明：硝酸盐或亚硝酸盐的线性范围分别为1～50、1～25mg/mL，回收率分别为89.3%～98.9%、89.6%～102.0%，检出限分别为0.16、0.11mg/kg。该法灵敏、准确，前处理简单易行，可用于豆奶粉中的硝酸盐、亚硝酸盐含量测定。

离子色谱法；硝酸盐；亚硝酸盐；固相萃取

作为食品防腐与保鲜剂，硝酸盐与亚硝酸盐可延长食品的货架期。但是硝酸盐及亚硝酸盐在一定条件下，会降低血液的载氧能力，导致高铁血红蛋白症；另一方面，亚硝酸盐还可与人体的次级胺(仲胺、叔胺、氨基酸)反应，在胃腔中形成强致癌物——亚硝胺，从而诱发消化系统癌变。因此，各国对其在食品加工中的使用量都制定了严格的限量标准，如我国就规定了豆奶粉中的亚硝酸盐含量不得高于3mg/kg。

目前食品中硝酸盐及亚硝酸盐的国家标准测定方法是镉柱法[1]。但镉柱法操作复杂、干扰因素多，不适宜大批量样品的检测，在测定色素较多的样品时容量产生误差；而且其还原剂——镉对环境造成二次污染。方法有催化光度法、化学发光法、分子荧光法等[2-6]。本研究采用离子色谱法测定豆奶中的硝酸盐与亚硝酸盐，并采用有效的前处理方法，旨在解决豆奶中的复杂成分对色谱柱的损害。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

3种不同品牌的豆奶粉均为市购。

碳酸钠、碳酸氢钠、冰乙酸、氢氧化钾、甲醇(均为分析纯)；超纯水。

Metro861型离子色谱仪、732电导检测器、863自动再生抑制器 瑞士万通公司；离心机；Sep-Pek C18预处理小柱，负压抽滤器，保护柱水相针式过滤器(直径13mm、孔径0.45μm；直径13mm、孔径0.2μm)。

1.2 色谱条件

淋洗液浓度：碳酸钠为1.2mmol/L，碳酸氢钠为1.1mmol/L；流速为1mL/min；再生液流速：根据淋洗液流速来确定，使背景电导达到最小值；电导检测器根

据样品质量浓度选择量程。

1.3 样品处理

准确称取豆粉样品2.00g于100mL烧杯中，加去离子水20mL，在超声清洗器上超声混匀5min。加入体积分数为3%的醋酸1.0mL，摇匀， 8000r/min离心10min，取出上清液。上清液中加入1.0mL的3mol/L氢氧化钠溶液，混匀，8000r/min离心10min，取上清液定容至25mL。预处理的C18小柱用5mL的甲醇及5mL的纯水预淋洗后，加入样品上清液后，弃去前5mL的流出液，收集后面的洗脱液，经0.45μm的过滤头过滤后，上机分析。

2 结果与分析

2.1 蛋白沉淀剂的选择

由于豆奶粉中含有大量的植物蛋白，会影响分离效果及损坏色谱柱，因此在其前处理过程中必须去除蛋白。通常的方法是加入乙酸锌、亚铁氰化钾沉淀蛋白后再过滤去除。但这种方法会使溶液中混有大量的锌、钾、铁等金属离子，这些金属离子会残留在色谱柱中，降低色谱柱的柱效，影响色谱柱的寿命。因此本实验采用乙酸溶液作为沉淀蛋白的溶剂，根据多次实验确定了冰乙酸体积分数为3%，加入量为1mL，其杂峰较少，净化效果较好。

2.2 固相萃取柱的选择

豆奶粉经过蛋白沉淀后，还含有残留的蛋白、脂肪等疏水性大分子，这会影响分离，缩短色谱柱的使用寿命。本实验采用了先离心去除沉淀后，再用C18固相萃取小柱进行固相萃取。由于NO2－和NO3－在碱性条件下以离子这种稳定方式存在于溶液中，因此在提取液中加入1.0mL 3mol/L氢氧化钠溶液，调节pH值大于7后，同时用石墨化炭黑小柱及C18小柱，对加标样品回收率进行比较，结果详见表1。

表1 不同固相萃取小柱的回收率Table 1 Recoveries of nitrate and nitrite using different SPE columns

结果表明，两种小柱相比较而言，均可以去除溶液中残留的有机化合物，但C18小柱的回收率更高一些，对NO2－，NO3－具有更好的选择性，因此本实验选用C18小柱作为前处理柱。

2.3 实验条件的优化

实验表明在离子色谱的分离过程中，淋洗液浓度对各种离子的保留时间存在明显的影响，为防止杂峰对目标物的干扰，在兼顾样品分析时间及检测的灵敏度的情况下，选择以1.2mmol/L碳酸钠溶液-1.1mmol/L碳酸氢钠溶液复配成的缓冲溶液作为淋洗液，在该条件下，样品中的杂峰与目标峰可得到很好地分离。

图1 NO2和NO3加标样品色谱图Fig.1 HPLC chromatogram of a blank sample spiked with nitrate and nitrite

图2 NO2－和NO3－标准色谱图Fig.2 HPLC chromatogram of mixed nitrate and nitrite standards

2.4 方法的线性方程、相关系数和检出限

用硝酸盐及亚硝酸盐标准溶液配制不同质量浓度的标准工作液，以上述色谱条件进行分析，以峰面积Y积分值为纵坐标、以标准溶液进样质量浓度(mg/mL)为横坐标绘制标准曲线，计算回归方程及截距。结果表明NO3－在1～100mg/mL范围内具有良好的线性范围，其线性方程及相关系数如下：y=2.86x+1.181，R2=0.9998，NO2－在1～25mg/mL范围内电导率与其质量浓度具有较好的线性范围，其线性方程及相关系数如下：y=2.17x+0.134，R2=0.9999。以3倍信噪比计算，硝酸盐的检出限为0.11mg/kg，亚硝酸盐的检出限为0.16mg/kg。

2.5 准确度与精密度实验

加标回收率实验：按照上述实验方法，依次对3种不同样品的豆奶粉进行不同添加水平的加标回收实验，测定结果和回收率计算结果见表2。NO2－的回收率测定范围为89.3%～98.9%，NO3－的回收率测定范围为89.6%～102.0%。本方法测定结果的NO2－相对标准偏差为3.7%～5.4%，NO3－相对标准偏差为4.8%～5.5%，均小于10%，表明此方法的准确度及精密度均可达到定量分析的要求。

表2 加标回收率实验结果Table 2 Average recoveries for nitrate and nitrite in 3 commercial brands of soybean milk powder

2.6 对照实验

分别采用离子色谱法与比色法测定了几个不同豆奶样品中的NO2－及NO3－的含量，进行对照实验，测定结果见表3。结果表明，两种方法的测定结果基本一致，两者相对偏差小于6%，两种方法具有可比性。

表3 离子色谱法与国标比色法对照实验结果Table 3 Comparisons between results of determination using the developed method and the national standard method of nitrate and nitrite in different brands of soybean milk powder

3 结 论

本实验采用离子色谱法测定豆奶粉中的硝酸盐及亚硝酸盐含量，样品经过提取、离心、过柱等前处理后，可去除大量的杂质，用离子色谱进行检测，结果表明，离子色谱测定豆奶粉中的硝酸盐及亚硝酸盐，其线性范围分别为1～50、1～25mg/mL，回收率分别为89.3%～98.9%、89.6%～102.0%，检出限分别为0.16、0.11mg/kg。该法具有简便、选择性好、灵敏度高、准确度高的优点，适合豆奶粉中硝酸盐及亚硝酸盐的批量检测。

[1]GB/T 5009.33—2003 食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定[S].

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[4]KAZEMZADEH A, ENSAFIA A. Simultaneous determination lf mitrite and nitrate invarious samples using flow-injection soectrophotometric detection[J]. Microchemical Journal, 1998, 58: 162-147.

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Ion Chromatographic Determination of Nitrate and Nitrite in Soybean Milk Powder

LU Dai-zhu
(Analysis and Testing Center, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Haikou 571101, China)

An analytical method using ion chromatography was developed for the determination of nitrate and nitrite in soybean milk powder. Samples were extracted with deionized water and cleaned up using solid phase extraction prior to ion chromatographic analysis. The linear ranges for nitrate and nitrite were 1－50 mg/L and 1－25 mg/L, respectively. The average recovery ranges for nitrate and nitrite in 3 commercial brands of soybean milk powder were 89.3%－98.9% and 89.6%－102.0%, respectively. The method with the limits of detection of 0.16 mg/kg for nitrate and 0.11 mg/kg for nitrite proved to have the benefits of simplicity, high sensitivity and accuracy and good reproducibility.

nitrate；nitrite；ion chromatography；solid phase extraction

TS207.3

A

1002-6630(2010)10-0272-03

2009-06-18

吕岱竹(1972—)，女，高级工程师，学士，研究方向为食品安全。E-mail：ldz162000@126.com