不同储存条件对芹菜和豇豆中硝酸盐和亚硝酸盐含量变化的影响

陈若文，武晓军，周雪妹，梅唐林，曹　琦，彭　景，孙桂菊*

(1 扬州大学食品科学与工程学院，扬州　225001； 2 东南大学公共卫生学院营养与食品卫生学系，南京　210009；3 南京市鼓楼区疾病预防控制中心，南京　210003)



不同储存条件对芹菜和豇豆中硝酸盐和亚硝酸盐含量变化的影响

陈若文1，2，武晓军3，周雪妹3，梅唐林3，曹琦2，彭景1*，孙桂菊2*

(1扬州大学食品科学与工程学院，扬州225001；2东南大学公共卫生学院营养与食品卫生学系，南京210009；3南京市鼓楼区疾病预防控制中心，南京210003)

摘要：目的：研究不同储存时间、储存温度和包装方式对芹菜和豇豆中硝酸盐和亚硝酸盐含量的影响，为居民储存蔬菜提供科学依据。方法：在不同储存温度(4℃、25℃)、储存方式(敞口包装、密封包装)下储存芹菜和豇豆7d后，采用离子色谱法测定其中硝酸盐和亚硝酸盐的含量。结果：随着储存时间的延长，2种蔬菜中硝酸盐和亚硝酸盐含量会逐渐增加。低温4℃密封储存时硝酸盐、亚硝酸盐含量低，变化幅度最小。25℃密封储存时硝酸盐、亚硝酸盐含量高于25℃敞口储存时的含量。4℃敞口储存时硝酸盐、亚硝酸盐含量高于4℃密封储存时的含量。结论：应尽量食用新鲜蔬菜，如若储存应选择低温密封储存，有助于减少硝酸盐和亚硝酸盐的危害。

关键词：芹菜；豇豆；硝酸盐；亚硝酸盐；离子色谱法

蔬菜是一种极易富集硝酸盐的物质，有研究表明，人类体内的硝酸盐有80%～95%来自蔬菜[1]。虽然硝酸盐本身对人体毒性不大，但在储存、加工和食用的过程中，它能在细菌、硝酸还原酶的作用下转化为亚硝酸盐[2]。亚硝酸盐是一种强氧化剂，可导致高铁血红蛋白症[3]。亚硝酸盐本身不具有致癌性，但其在胃酸作用下与蛋白质分解产物二级胺反应生成亚硝胺，可以诱发食管癌、胃癌、肝癌和大肠癌[4-7]。此外，有研究表明，亚硝酸盐可能与人类先天畸形的发生有关，尤其是中枢神经系统先天畸形，是其高发的重要原因之一[8-11]。

随着我国经济的发展和人口结构的改变，加上现代快节奏的生活方式，很多家庭是周末购买好1周所需的蔬菜，而烹调后的剩菜放置到第二天甚至更长时间再食用。关于蔬菜中硝酸盐、亚硝酸盐含量随储存时间变化的文献已有很多，但大多数都是关于叶类蔬菜的研究。芹菜和豇豆是夏季食用较多的蔬菜，为了掌握芹菜和豇豆中硝酸盐和亚硝酸盐的含量及其在室温(25℃)和低温(4℃)这2种不同温度和不同时间储存后的变化情况，选择市场上销售的芹菜和豇豆进行蔬菜中硝酸盐和亚硝酸盐含量的测定，为指导居民家中储存蔬菜提供参考依据。

1材料与方法

1.1材料与试剂

芹菜和豇豆，购自南京市某农贸市场。超纯水、碳酸钠(优级纯)、碳酸氢钠(优级纯)、亚硝酸根离子标准溶液(水基体)、硝酸根离子标准溶液(水基体)。

1.2仪器与设备

ICS-90离子色谱仪(戴安中国有限公司)、Milli-Q超纯水仪(美国Millipore公司)、FW100高速万能粉碎机(天津市泰斯特仪器有限公司)、ME203E电子分析天平(METTLER-TOLEDO仪器(上海)有限公司)、KQ5200型超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)、DK-S22电热恒温水浴锅(上海精宏实验设备有限公司、太仓精宏仪器设备有限公司)、TGL-16G台式离心机(上海安亭科学仪器厂制造)。

1.3方法

1.3.1样品预处理将从市场购买得到的芹菜和豇豆分别储存在4℃冰箱冷藏柜和25℃室温下，每个温度分为2种储存方式：敞口储存和密封储存(储存于密封袋中)。分别于储存0、1、2、3、4、5、6、7d时取样。取样时随机选取，摘净，用自来水洗净，再用去离子水洗净，晾干。选取可食部切碎混匀，用四分法取适量，用高速万能粉碎机将蔬菜制成匀浆。参照我国《食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》(GB5009.33—2010)[12]中离子色谱法进行测定，称取试样匀浆5g(精确至0.01g)，用80mL水将其洗入100mL容量瓶中，置于超声波清洗器中进行超声提取30min，每隔5min振摇1次，以保持固相完全分散。然后取出于75℃水浴中放置5min后再取出放置至室温，加水稀释至刻度。用漏斗将溶液经滤纸过滤后，取大约15mL滤液于10 000r/min离心机中离心15min，取上清液约15mL，依次通过0.22μm水性滤膜针头滤器、C18柱、Ag柱、Na柱，弃去前面7mL，收集后面约8mL洗脱液，用离子色谱仪测定试样溶液中硝酸根离子和亚硝酸根离子浓度。试样中测得的亚硝酸根离子含量乘以换算系数1.5，即得亚硝酸盐(按亚硝酸钠计)含量；试样中测得的硝酸根离子含量乘以换算系数1.37，即得硝酸盐(按硝酸钠计)含量。

1.3.2色谱条件AS-14分离柱，AG-14保护柱，以3.5mmol/L碳酸钠和1.0mmol/L碳酸氢钠为淋洗液等强度洗脱，抑制器为ASRS-ULTRA4-mm，流速为1.2mL/min，柱温为室温，进样量为10μL。

1.3.3标准曲线的绘制移取亚硝酸盐和硝酸盐混合标准使用液，加水稀释，制成系列标准溶液，含亚硝酸根离子浓度为0.00、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05mg/L；硝酸根离子浓度为0.0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mg/L的混合标准溶液，从低到高浓度依次进样。以亚硝酸根离子或硝酸根离子的浓度(mg/L)为横坐标、以峰面积为纵坐标，绘制标准曲线。

1.3.4回收率试验连续2d从市场购买回新鲜芹菜和豇豆，取样品，添加硝酸盐和亚硝酸盐标准品，按1.3.1操作，进行加标回收试验。

1.3.5判定标准根据我国《食品中污染物的限量》(GB2762-2005)[13]的相关标准，蔬菜亚硝酸盐(以NaNO2计)含量≤4.0mg/kg。根据我国《蔬菜中硝酸盐限量》(GB 19338-2003)的相关标准，规定茄果、瓜、豆类蔬菜硝酸盐(以NaNO3计)含量≤440mg/kg、茎菜类硝酸盐含量≤1 200mg/kg、根菜类硝酸盐含量≤2 500mg/kg、叶菜类硝酸盐含量≤3 000mg/kg[14]。

2结果与分析

2.1标准曲线的绘制

取不同浓度的NO3-和NO2-标准溶液，在上述色谱试验条件下测定。测得它们的线性方程及相关系数：NO3-峰面积对浓度曲线：y=1.779 1x-0.0136、R2=0.999 2；NO2峰面积对浓度曲线：y=0.188 9x+0.001、R2=0.999 5。

2.2回收率试验

按试验方法对蔬菜样品进行硝酸盐和亚硝酸盐的回收率试验，表1结果显示，用离子色谱法测定蔬菜中硝酸盐和亚硝酸盐，其回收率分别为87.2%～96.8%、84.0%～96.0%。

表1　硝酸盐、亚硝酸盐的回收率试验结果

图1　芹菜中硝酸盐含量变化情况

2.3芹菜中硝酸盐含量变化情况

由图1可知，刚采购回来的芹菜硝酸盐含量较高，为2 765mg/kg。随着时间的延长，不同温度和不同包装方式芹菜硝酸盐含量呈先上升后下降再上升最后又下降的变化趋势。4℃敞口、4℃密封、25℃敞口和25℃密封均在第1d达到最高值。25℃密封储存的芹菜在第1d后逐渐下降，到第4d出现最低值1 696mg/kg，第5d上升后再下降。25℃敞口和4℃敞口储存的芹菜，在第2d下降至最低点，随后逐渐上升至第5d，后复降。4℃密封储存的芹菜第2d下降至最低值后上升至第3d后又下降，至第5d后曲线上升，变化幅度很小。相同包装方式下，低温4℃储存的芹菜硝酸盐含量明显低于室温25℃储存的芹菜，25℃储存的芹菜随时间延长，曲线变化幅度较大；不同包装方式下，4℃敞口储存的芹菜硝酸盐含量高于4℃密封储存的芹菜硝酸盐含量，而25℃敞口储存的芹菜硝酸盐含量低于25℃密封储存的芹菜硝酸盐含量。总体来看，4组当中，低温4℃、密封储存的芹菜硝酸盐变化幅度明显小于其他3组，并且始终保持较低的水平。

2.4豇豆中硝酸盐含量变化情况

由图2可知，刚采购回来的新鲜豇豆硝酸盐含量为421mg/kg。随着时间的延长，不同温度和不同包装方式豇豆硝酸盐变化表现不同的趋势，升高和降低的波动幅度也有所不同。相同包装方式下，25℃储存的豇豆比4℃储存的豇豆硝酸盐含量高；不同包装方式下，4℃敞口储存的豇豆硝酸盐含量明显高于4℃密封储存的豇豆硝酸盐含量，然而25℃敞口储存的豇豆低于25℃密封储存豇豆硝酸盐含量。25℃密封、4℃敞口储存的豇豆在第1d达到最高值，随着时间延长逐渐下降到第3d，硝酸盐含量分别为361、341mg/kg，后又出现上升的趋势，到第5d又出现一个峰值，但均比第1d的峰值低，第6、7d呈下降趋势。25℃敞口、4℃密封储存的豇豆也在第1d出现峰值，分别为929、853mg/kg，随后逐渐下降至第5d出现最低值203、166mg/kg。

图2　豇豆中硝酸盐含量变化情况

2.5芹菜中亚硝酸盐含量变化情况

图3　芹菜中亚硝酸盐含量变化情况

由图3可知，新鲜芹菜亚硝酸盐含量为1.86mg/kg，低于限量标准(4.0mg/kg)。随着时间的延长，芹菜亚硝酸盐含量呈先上升后下降再上升的趋势，在第4d时均出现最大值，其中25℃密封储存的含量最高，为10.44mg/kg；4℃密封储存的含量最低，为3.88mg/kg。相同包装方式下，4℃储存的芹菜亚硝酸盐含量均低于25℃储存的含量；25℃储存的芹菜储存第2d亚硝酸盐含量开始高于4mg/kg。不同包装方式下，25℃密封亚硝酸盐含量增长迅速，在第3、4d亚硝酸盐含量高于25℃敞口储存的芹菜；前4d 4℃密封储存的芹菜亚硝酸盐含量均低于4℃敞口储存的芹菜，且一直保持在4mg/kg以下；第5、6d其含量略高于4℃敞口，但均保持在4mg/kg以下。

2.6豇豆中亚硝酸盐含量变化情况

由图4可知，新鲜豇豆亚硝酸盐含量为0.31mg/kg，在限量标准之内。随着时间的延长，亚硝酸盐含量均先增加，达到峰值后呈下降趋势。在第0d时亚硝酸盐含量最低，增长至第4d出现峰值，达到最大值，25℃密封最高，为10.47mg/kg，4℃密封含量最低为2.93mg/kg。不同温度下，25℃储存的豇豆亚硝酸盐含量高于4℃储存的含量，尤其是前4d表现明显；25℃密封储存的豇豆第2d含量达到4.47mg/kg，开始高于4mg/kg，25℃敞口储存的豇豆亚硝酸盐含量在第3d开始高于4mg/kg，4℃储存的豇豆含量均处在4mg/kg之下。不同包装方式下，25℃密封含量高于25℃敞口，4℃敞口含量高于4℃密封；敞口储存的豇豆变化趋势均呈先上升后下降的趋势，在第4d达到峰值，密封储存的豇豆呈先上升后下降再上升的趋势，也是在第4d达到峰值，就下降，第5、6d后开始呈上升趋势。4℃密封储存的豇豆亚硝酸盐含量一直处于较低水平，并且变化幅度较小。

图4　豇豆中亚硝酸盐含量变化情况

3讨论

本次研究测定方法的标准曲线线性关系良好，回收试验中回收率分别为87.2%～96.8%、84.0%～96.0%，可见，该方法简便可行。国家标准规定蔬菜中根茎类蔬菜硝酸盐含量最高允许含量为2 500mg/kg[14]，本次实验样品中，刚采购的芹菜硝酸盐含量为2 765mg/kg，略高于限量标准。国家标准中规定豆类蔬菜硝酸盐含量最高允许含量为440mg/kg[14]，本次实验中刚采购的豇豆硝酸盐含量为421mg/kg，接近限量标准，但未超过。关于蔬菜中硝酸盐限量标准已经废弃，为了对测定结果做出判断，仍然使用《食品中污染物限量》和《蔬菜中硝酸盐限量》作为判定标准。目前市售蔬菜硝酸盐污染严重，硝酸盐在蔬菜内大量积累的现象可能是由于种植蔬菜时大量施用氮肥，使得蔬菜吸收硝酸盐过多，在植株内难以被充分同化，加上氮肥污染土壤和水体环境，导致土壤养分失去平衡、植物生长生理失调，减少了硝酸盐的还原作用，引发了硝酸盐的含量超标[15，16]。在储存过程中，芹菜和豇豆均在第1d出现硝酸盐含量急剧上升的现象，并且达到一个顶峰，可能是因为蔬菜中的氨基酸等含氮有机物的降解导致了硝酸盐含量的升高。

国家标准中规定蔬菜中亚硝酸盐含量最高允许含量为4mg/kg[13]，本次试验中，芹菜和豇豆亚硝酸盐含量分别为1.86、0.31mg/kg，均在允许范围内。从结果可知，随着时间延长，亚硝酸盐含量先增加后减少，这可能与硝酸盐在硝酸盐还原菌的作用下生成亚硝酸盐[17]有关。有研究已经表明，无论储存在室温或者冰箱，亚硝酸盐增长均会出现极大的峰值[18]，本实验得到同样的结果，芹菜和豇豆的亚硝酸盐含量在第4d达到一个峰值，并且含量已经超过国家规定的最高允许含量。在低温储存时，蔬菜中硝酸还原酶活力受抑制，导致蔬菜中亚硝酸盐含量比室温时要低。

已有研究证明，低温保存可有效降低食品中硝酸盐和亚硝酸盐的含量[19]，本研究得到同样的结果，在不同储存条件下的芹菜和豇豆硝酸盐和亚硝酸盐含量均随储存时间的增加先增加，但是4℃密封储存的蔬菜增加幅度最小，而25℃密封储存的蔬菜增幅最大，可见，在低温下存放的蔬菜中硝酸盐和亚硝酸盐含量比室温下的低，说明低温能比较好地抑制两者含量的增加。

已有研究证明，低温密封储存有利于抑制蔬菜中硝酸盐和亚硝酸盐的积累，而室温下密封储存硝酸盐、亚硝酸盐含量会增加，不利于人体健康[20，21]。本试验得到同样的结果，在4℃密封储存的蔬菜硝酸盐、亚硝酸盐含量增幅低于4℃敞口储存的蔬菜，而25℃密封储存的蔬菜硝酸盐、亚硝酸盐含量要高于25℃敞口储存的蔬菜。本试验从室温25℃和低温4℃、敞口包装和密封包装、不同的储存方式、不同储存时间研究芹菜和豇豆的硝酸盐和亚硝酸盐含量的变化规律，芹菜选用整棵进行试验，如若部分居民不食用芹菜叶，那么仅仅是芹菜杆中硝酸盐及亚硝酸盐含量随不同储存条件变化情况是否会发生改变，也值得进一步探究。

综上，建议居民尽量食用新鲜的蔬菜，能够做到即买即食，如果必须储存尽可能选择低温密封存放。如果没有冷藏低温储存的条件，蔬菜需要敞口储存，不能使用密封包装。◇

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(责任编辑李婷婷)

Changes of Nitrate and Nitrite Contents in Celery and Cowpea Under Different Storage Conditions

CHEN Ruo-wen1，2，WU Xiao-jun3，ZHOU Xue-mei3，MEI Tang-lin3，CAO Qi2，PENG Jing1，SUN Gui-ju2

(1CollegeofFoodScienceandTechnology，YangzhouUniversity，Yangzhou225001，China；2DepartmentofNutritionandFoodHygiene，SchoolofPublicHealth，SoutheastUniversity，Nanjing210009，China；3GulouDistrictCenterforDiseaseControlandPreventioninNanjingCity，Nanjing210003，China)

Abstract：ObjectiveTo study the effects of different storage time，storage temperature and packaging way on the content of nitrate and nitrite in celery and cowpea.MethodThe contents of nitrate and nitrite were determined by ion chromatography(7d)under different storage temperatures(4℃ and 25℃) and storage methods(open packaging and sealed packaging).ResultWith the extension of storage time，the contents of nitrate and nitrite in two vegetables increased gradually.The contents of nitrate and nitrite were low when storaged at 4℃，and the change range was small.The contents of nitrate and nitrite storaged at 25℃ sealed package were higher than that of the exposure at 25℃.The contents of nitrate and nitrite storaged at 4℃ open package were higher than that sealed at 4℃.ConclusionPeople should try to eat fresh vegetables.If we must storage vegetables，we should choose low temperature sealed storage，which could help reduce the harm of nitrate and nitrite.

Keywords：celery；cowpea；nitrate；nitrite；ion chromatography

作者简介：陈若文(1990—)，女，在读硕士研究生，研究方向：食品营养与卫生。

基金项目：国家自然科学基金(项目编号：81372985)。

*共同通讯作者：彭景(1962—)，女，副教授，研究方向：烹饪营养和应用营养学；孙桂菊(1963—)，女，博士，教授，研究方向：食品毒理和食品功效学。