离子色谱法测定火腿中的硝酸盐和亚硝酸盐

2019-01-14

中国无机分析化学 2018年6期

(1 北京矿冶科技集团有限公司，北京 100160；2 北矿检测技术有限公司，北京 102628； 3 瑞士万通中国有限公司，北京 100101)

前言

亚硝酸盐和硝酸盐被广泛用于肉制品中，能与肉制品中的蛋白质结合，较长时间保持食品的色香味不变；同时，亚硝酸盐对梭状芽孢杆菌有一定的抑制作用，具有防腐作用[1]。但是，亚硝酸盐和硝酸盐在适宜条件下均可在人体内合成具有强致癌作用的亚硝胺类化合物[2]。植物、霉菌、人的口腔和肠道细菌有将硝酸盐转化为亚硝酸盐的能力，因此，硝酸盐往往表现为亚硝酸盐的毒性[3]。亚硝酸盐在食品添加剂中是毒性最强的一种“剧毒剂”。人中毒剂量为0.3～0.5 g, 致死量为3 g[4]。

因此亚硝酸盐作为亚硝胺的前体物质已受到人们的广泛重视, 各国对其在食品加工中的使用量都制定了严格的标准。我国已对部分食品、生活饮用水中的亚硝酸盐和硝酸盐制定了国家卫生标准[5-6]。我国食品添加剂使用卫生标准规定在肉制品中亚硝酸盐含量不得超过0.15 g/kg，硝酸盐含量不得超过0.5 g/kg[7]。目前，亚硝酸盐和硝酸盐的主要检测方法有离子色谱法和分光光度法等[8]。

本文使用离子色谱仪和自动进样器对火腿中的硝酸盐和亚硝酸盐的含量进行了检测。由于火腿样品容易变质，本文对火腿样品前处理后硝酸盐和亚硝酸盐的含量随放置时间的变化进行了探索。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

Metrohm IC930型离子色谱仪(瑞士万通公司)，自动进样器(858 Professional Sample Processor)，电导检测器，MagIC Net 3.2离子色谱工作站。

硝酸根离子标准样品(1 000 mg/L)，亚硝酸根离子标准样品(1 000 mg/L)，丙酮(色谱纯)，碳酸钠(Merck公司)，超纯水。

1.2 仪器工作条件

色谱柱：阴离子分析柱Metrosep A Supp5(250 mm×4.0 mm)，柱温30 ℃；流动相A： Na2CO3(1.0 mmol/L)，流动相B： Na2CO3(40.0 mmol/L)/丙酮溶液(5%)，流动相流速0.7 mL/min。

1.3 实验步骤

1.3.1样品预处理

将火腿样品粉碎后，准确称取2 g(精确至0.000 1 g)样品于试管中，加水80 mL，迅速摇匀后，在间歇搅拌下于超声波中提取30 min，于75 ℃水浴放置5 min，静置冷却至室温，加水定容至100 mL。在常温下以10 000 r/min离心15 min。取上层清液经0.22 μm水相滤膜过滤后，依次通过IC-RP柱、Ag柱和Na柱进行净化，弃去前面7 mL流出液，收集后面的流出液进样测试。

1.3.2定量方法

以保留时间定性，峰面积定量，测定样品中的硝酸盐和亚硝酸盐含量。

2 结果与讨论

2.1 实验条件的优化

为了保证硝酸盐和亚硝酸盐离子的分离效果，并且缩短分析时间，使用Na2CO3(1.0 mmol/L)作为淋洗液A和Na2CO3(40.0 mmol/L)/丙酮溶液(5%)作为淋洗液B进行梯度淋洗(表1)，流速为0.7 mL/min，色谱柱温度为30 ℃。

表1 梯度淋洗程序Table 1 Gradient rinse program

2.2 色谱图

经条件优化后，检测火腿样品中亚硝酸盐和硝酸盐的离子色谱图，如图1所示。

图1 离子色谱法测定火腿中的亚硝酸根和硝酸根离子色谱图Figure 1 Chromatogram of determination of nitrate and nitrite in ham by ion chromatography.

2.3 线性方程和检出限

分别配制浓度为0.2、0.5、1.0、2.0、5.0 mg/L的硝酸盐和0.02、0.05、0.1、0.2、0.5 mg/L的亚硝酸盐混合标准溶液，在拟定的色谱条件下进行测定。以浓度(mg/L)对色谱峰面积进行线性回归，硝酸盐回归方程为y=0.013x-0.097(r=0.999 2)，亚硝酸盐回归方程为y=0.013x-0.009 6(r=0.998 8)。

以低含量样品连续测试7次计算硝酸盐和亚硝酸盐的方法检出限，硝酸盐的检出限为0.004 mg/L，亚硝酸盐的检出限为0.016 mg/L。

2.4 精密度实验

采用上述方法对某火腿样品进行测试，测得硝酸盐含量为28.84 mg/kg，亚硝酸盐含量为11.58 mg/kg，结果见表2。结果表明，亚硝酸根和硝酸根的相对标准偏差分别为3.6%和2.3%，方法的重复性好，能够满足测试的要求。

表2 火腿样品精密度实验结果Table 2 Precision test results of ham samples /(mg·kg-1)

2.5 加标回收实验

在火腿样品中分别加入不同浓度的亚硝酸盐和硝酸盐标准溶液(亚硝酸盐0.1 mg/L和0.2 mg/L；硝酸盐0.3 mg/L和1.2 mg/L)，按照实验方法进行样品前处理，之后采用离子色谱法测定。测得亚硝酸盐的加标回收率为95.0%(加标0.1 mg/L)和98.2%(加标0.4 mg/L)，硝酸盐的加标回收率为92.8%(加标0.3 mg/L)和94.8%(加标1.2 mg/L)。