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影响水果中亚硝酸盐含量的因素分析及测定*

2011-11-18茹晶晶周美珍

楚雄师范学院学报 2011年9期
关键词:乙二胺亚硝酸钠苯磺酸

茹晶晶 陈 峰 周美珍 郭 涓

(宁德师范学院化学系,福建 宁德 352100)

影响水果中亚硝酸盐含量的因素分析及测定*

茹晶晶 陈 峰 周美珍 郭 涓

(宁德师范学院化学系,福建 宁德 352100)

采用分光光度法测定,利用在弱酸性溶液中,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸反应生成的重氮化合物,重氮化合物再与盐酸萘乙二胺偶联生成紫红色的偶氮染料,分析建立了测定水果中亚硝酸盐含量的最佳条件,同时测定了几种水果中亚硝酸盐的含量及其与存放时间的关系。该方法操作简便快速,灵敏度高,选择性和重现性好,干扰少。

亚硝酸盐;分光光度法;水果

近年来,食品安全问题越来越引起人们的关注。食品中某些离子的浓度与人体健康有着直接的关系[1]。水果在人们的日常生活中必不可缺,当水果在贮存和加工条件不良时,其中的硝酸盐在硝酸盐还原酶的作用下会转变为亚硝酸盐[2],而与人胃肠中氨化物结合成亚硝胺,诱发消化系统癌变,从而危害人体健康乃至生命。因此,水果中亚硝酸盐的含量可作为衡量对人体潜在危害的一个指标,对其测定有实际意义[3—4]。

目前国内外对于亚硝酸盐含量测定的方法主要有分光光度法,发光分析法,催化动力学光度法,气相色谱法,生物传感器法,离子色谱法,离子选择电极法和示波极谱法等[5—10],由于上述方法有些要求的分析条件较苛刻、操作复杂、费用较高,或干扰因素较多,因此还未能得到广泛应用。本文参照国标法[11],研究了影响亚硝酸盐含量的几方面的因素,并测定了水果中的亚硝酸盐的含量及其与存放时间的关系。本法具有操作简便,反应速度快,稳定性好,准确度高,线性范围宽等优点。

1.实验部分

1.1 实验原理

在弱酸性溶液中亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮反应,生成的重氮化合物,重氮化合物再与盐酸萘乙二胺偶联成紫红色的偶氮染料,可用分光光度法测定,有关反应如下[12]:

1.2 仪器与试剂

1.2.1 仪器

VIS-7220型分光光度计、电热恒温水浴锅、PHS-3C型精密PH计、电子天平、容量瓶、研钵、50mL带塞比色管、分液漏斗、温度计、烧杯、量筒。

1.2.2 试剂

0.4%对氨基苯磺酸溶液:精确称取0.2000g对氨基苯磺酸 (C6H4(NH2)(SO3)),溶于50mL水中,避光保存 (用于条件测试)。

0.2%盐酸萘乙二胺溶液:精确称取0.1000g盐酸萘乙二胺 (C10H7NHCH2CH2NH2·2HCl)溶于50mL水中,避光保存。

亚硝酸钠标准溶液 (5μg/mL):精确称取0.2000g于硅胶干燥器中干燥24h的亚硝酸钠,加水溶解并定容至1000mL,再准确移取此溶液2.5mL加水定容至100mL。

硼砂饱和溶液:称取25.0g硼砂 (Na2B4O7·10H2O)溶解于500mL热水中。溶解过程中硼砂不能充分溶完,需要在电炉上加热使之完全溶解。

乙酸锌溶液:称取22.0g乙酸锌 (Zn(Ac)2·H2O),加3mL冰乙酸溶解后,并稀释至100mL。溶解过程中也需要加热。

亚铁氰化钾溶液:称取21.5g亚铁氰化钾 (K4Fe(CN)6·3H2O)溶于水中,并稀释至200mL。

0.4%对氨基苯磺酸溶液:称取0.4000g对氨基苯磺酸 (C6H4(NH2) (SO3)),溶于100mL 20%盐酸中,避光保存 (用于样品测试)。

2.实验结果分析与讨论

2.1 实验条件选择

2.1.1 吸光光谱

取2.5mL5μg/mL的亚硝酸钠标准液于50mL的带塞比色管中,加2mL的0.4%对氨基苯磺酸溶液混匀,静置3—5min后加入1mL0.2%盐酸萘乙二胺溶液,加水至刻度,混匀,静置15min后,以空白试剂为参比,在波长450—610nm范围内改变波长,测得不同波长下吸光度值。其吸收光谱见图1,综合考虑,实验选定530nm为测定波长。

2.1.2 酸度的影响

取2.5mL5μg/mL的亚硝酸钠标准液于50mL的带塞比色管中,加2mL的0.4%对氨基苯磺酸溶液混匀,静置3—5min后,加入1mL0.2%盐酸萘乙二胺溶液,改变溶液的酸度(PH=0.2~11.0),定容至刻度,测定吸光度值。实验结果表明,吸光度值在PH=1.0~2.0范围内,吸光度值大且较稳定,如图2所示,本实验选定PH=1.6。

2.1.3 显色剂用量的影响

取2.5mL 5μg/mL的亚硝酸钠标准液于50mL的带塞比色管中,分别加入不同量的0.4%对氨基苯磺酸溶液和0.2%盐酸萘乙二胺溶液,对氨基苯磺酸溶液和盐酸萘乙二胺溶液的变化范围为0.5~4.0mL,测定吸光度值。结果如图3、图4所示。

图3、4表明,当对氨基苯磺酸溶液加入体积V≥2mL,盐酸萘乙二胺溶液加入体积V≥1mL时,吸光度值大且稳定,所以本实验显色剂加入量选取0.4%对氨基苯磺酸溶液2mL,0.2%盐酸萘乙二胺1mL。

2.1.4 显色时间

取2.5mL5μg/mL的亚硝酸钠标准液于50mL的带塞比色管中,加2mL的0.4%对氨基苯磺酸溶液混匀,静置3—5min后加入1mL0.2%盐酸萘乙二胺溶液,加水至刻度,混匀,常温下显色,测定吸光度值。结果如图5所示,图5表明,显色时间30min后吸光值大且稳定,所以实验选择显色时间30min后测定吸光度值。

2.1.5 温度影响

取2.5mL 5μg/mL的亚硝酸钠标准液于50mL的带塞比色管中,加2mL的0.4%对氨基苯磺酸溶液混匀,静置3—5min后加入1mL0.2%盐酸萘乙二胺溶液,加水至刻度,混匀,静置,在恒温水浴锅中加热,每升高5°C测一次吸光度值。结果如图6所示,图6表明,温度对溶液吸光度的影响不大,所以实验选取室温作为测试温度。

2.2 样品采集与处理

2.2.1 样品采集

在福建省宁德市后岗开发区超市采集部分当日待售新鲜水果,所选水果有以下几种:

杨桃、木瓜、米蕉、梨,采集样品均为每种水果的可食部分。

2.2.2 样品处理

(1)提取:先将新鲜水果洗净,晾去表面水分,准确称取样品水果10g然后将其切碎,用研钵制成匀浆。转入烧杯中,加入硼砂饱和溶液5mL搅匀,再加入70℃左右热水约120mL,将试样取入200mL容量瓶中,于沸水浴中加热15min,取出置冷水浴中冷却,并放置至室温。

(2)提取液净化:在振荡上述提取液时加入5mL亚铁氰化钾溶液,摇匀,滴加5mL乙酸锌溶液,沉淀蛋白质,加水至刻度,混匀,加入0.5g活性碳粉,放置30min后,过滤,滤液必须清澈,供测定亚硝酸盐用。

2.3 实验步骤

2.3.1 亚硝酸盐的测定

取一定量的亚硝酸钠标准溶液置于50mL比色管中。加入0.4%对氨基磺酸溶液2mL,静置3~5 min后,加入0.2%盐酸萘乙二胺溶液1mL,加水至刻度,摇匀,静置30min。用1cm比色皿,以蒸馏水调100%,挡光杆调节零点,溶液在波长为530nm处的吸光度最强,所以在此波长下测定各试液的吸光度 (A)。以NaNO2溶液的浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线。

2.3.2 亚硝酸钠标准曲线的绘制

精确吸取亚硝酸钠标准溶液 (5μg/mL)0.1、0.2、0.3、0.4、0.6、0.8、1(各含1、2、3、4、5、7.5、10μg亚硝酸钠)分别置于50mL比色管中,亚硝酸钠在0~0.10μg/mL范围内与扣除空白液后的亚硝酸钠标液的吸光度 (A)见表1,其线性关系见图7。

表1 亚硝酸钠标准溶液及其吸光度Table 1 The absorbance of standard solution of sodium nitrite

2.3.3 亚硝酸盐含量的计算

C1—样品测得的吸光度在标准曲线上对应的亚硝酸钠浓度(μg/mL);

W—样品质量(g);

M—亚硝酸盐含量。

2.3.4 样品中亚硝酸盐的测定

取40mL样品滤液于50mL带塞比色管中,加入2mL0.4%对氨基苯磺酸溶液,1mL0.2%盐酸萘乙二胺溶液,加水定容至50mL,混匀,显色30min。用1cm比色皿,调节零点,于530nm波长处测定吸光度。新鲜水果中亚硝酸盐含量的测量结果见表2。

表2 新鲜水果中亚硝酸盐含量Table 2 The nitrite content of fresh fruits

由表2中可见:超市中所售水果中亚硝酸盐含量较低,被测样品无一超过国家制定的限量标准 (4mg/kg),市售水果中亚硝酸盐含量并不高。

2.3.5 时间性对比实验

取水果样品,每隔一定时间测定其亚硝酸盐含量,与放置天数的关系见图8。

表3 水果中亚硝酸盐含量与放置天数的关系Table 3 The nitrite content of fruits with the number of days

图8 水果中亚硝酸盐含量与放置天数的关系Fig.8 The nitrite content of fruits with the number of days

水果中的亚硝酸盐含量虽然不高,尤其是新鲜水果更低,但水果中含有较多的硝酸盐,即使新鲜水果亦含有较高的硝酸盐,水果经过一段时间的储存以后,其中所含的硝酸盐可在硝酸盐还原菌的作用下,被还原为亚硝酸盐。[15]由图8可见,经过一段时间储存以后的水果,其亚硝酸盐含量均有不同程度的升高,尤其从第七天以后,亚硝酸盐含量的增幅变大,本次测定也证实了这一点。

3.结语

采用分光光度法,利用在弱酸性溶液中亚硝酸盐与对氨基苯磺酸反应生成的重氮化合物,重氮化合物再与盐酸萘乙二胺偶联生成紫红色的偶氮染料,建立了测定亚硝酸盐含量的最佳条件。对福建的几种水果中的亚硝酸盐含量进行测定,实验结果表明,新鲜水果中的亚硝酸盐含量均较低,符合国家卫生标准,但随着储存时间的增长,其亚硝酸盐的含量也逐步增高。为了减轻水果中亚硝酸盐对人体健康的危害,应尽量食用新鲜水果,少食用放置的水果。本实验建立的方法,采用分光光度法测定水果种的亚硝酸盐含量,不仅方法简单、方便,而且快捷、实用,具有推广价值。

[2]罗雪华,蔡秀娟.紫外分光光度法测定蔬菜硝酸盐含量[J].华南热带农业大学学报,2004,10(1):13—15.

[3]中华人民共和国国家标准GB/T15401-94.水果、蔬菜及其制品亚硝酸盐和硝酸盐含量的测定 [S].北京:中国标准出版社,2002.

[4]中华人民共和国国家标准.肉灌肠卫生标准 [S].GB2 725.1-94.北京:中国标准出版社,1994.

[5]刘长增.动力学催化光度法测定痕量亚硝酸根 [J].分析化学,2000,28(11):1362—1365.

[6]王守兰,武少华,万融,等.清洁生产理论与实务 [M].北京:机械工业出版社,2002.

[7]华中师范大学,陕西师范大学,东北师范大学.分析化学实验 (第三版) [M].北京:高等教育出版社,2001:444.

[8]郑世荣.食品卫生检验技术 [M].成都,四川科学技术出版社,431.

[9]大连轻工业学院,华南理工大学等合编.食品分析 [M].中国轻工业出版社,1994.

[10]崔胜镁,刘春农.一阶导数分光光度法直接测定肉制品中硝酸盐及亚硝酸盐含量[J].分析试验室,1994,13(1):72—74.

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[12]范亚娜,盖轲.几种腌制蔬菜中亚硝酸盐含量的测定 [J].宝鸡文理学院学报(自然科学版),2008,28(1):41—43

[13]武少华,王守兰,沈忱等.分光光度法测定灌肠类肉制品中亚硝酸盐含量 [J].光谱实验室,2006,23(5):1092—1095.

[14]食品卫生国家标准 (2006)网络版 [S].北京:中国标准出版,2006.

[15]庞道华,宋煜炜,朱艳文.济宁市市售蔬菜中硝酸盐和亚硝酸盐含量分析 [J].卫生研究,1996,25(4):251.

The determination of nitrite content of fruits and its influencing factors

RU Jing-jing;CHEN Feng;ZHOU Mei-zhen;GUO Juan
(Department of Chenmistry,Ningde Normal University,Ningde 352100,China)

Nitrite react with 4-aminobenzenesulfonic acid in weak acidic media to produce diazo compounds,which reacted with N'-(naphthalene-1-yl)ethane-1,2-diamine hydrochloride to produce a red diazene compound.The red compound was detected by spectrophotometry.And a method for determining the content of the nitrite in several fruits was established.The method is simple,rapid,sensitive,selective and reproducible,and less interference.

Nitrite;spectrophotometry;fruit

O657.32

A

1671-7406(2011)09-0067-08

宁德师范学院引进人才项目 [2009Y025]。

2011-05-18

茹晶晶 (1983—),女,河南新乡人,实验师,硕士,研究方向:分析化学、发光材料。

(责任编辑 徐成东)

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