蔬菜中硝酸盐含量的测定及变化规律

王焕英

（衡水学院化工学院，河北衡水053000）

蔬菜能为人们提供各种营养元素，但同时也富含硝酸盐和亚硝酸盐。即使硝酸根离子对人类机体不会造成明显危害，但是硝酸根离子可以被硝酸还原酶还原成亚硝酸根离子，亚硝酸根离子在人体内积累到一定量时就会导致直接中毒。此外，亚硝酸盐在人体内会反应生成亚硝胺类产物，积累到一定量会引起致畸、致癌、致突变。因此对蔬菜中硝酸盐和亚硝酸盐的含量进行测定十分重要，它是衡量蔬菜品质的一个重要指标。我国农业标准《无公害食品》和《农产品安全质量无公害蔬菜安全要求》中明确规定了蔬菜中硝酸盐和亚硝酸盐的限量标准，所以控制蔬菜中亚硝酸盐和硝酸盐的含量并掌握它们的转化规律是科学生产和食用蔬菜的关键[1]。测定蔬菜中硝酸盐和亚硝酸盐的含量，研究不同条件下的变化规律，为人们合理食用和储存蔬菜提供理论参考，对促进人们健康饮食有着重大意义。

文献调研表明，亚硝酸盐和硝酸盐的测定方法有很多，可分为同时检测和间接检测。同时检测法是通过离子转化直接测定和浓度，包括电化学法和毛细管电泳法[2]。间接检测是根据和的相互转化原理，的量通过反应前与反应后的差值来确定[3]，包括光谱检测法和色谱检测法。光谱检测法包括紫外光检测、化学光检测、荧光计检测等检测方法[4]。电化学法测定硝酸盐灵敏度较低，一般情况下不用作蔬菜中亚硝酸盐含量的测定[5]；色谱法则是利用气相液相和离子色谱法进行检测[6]，可同时测定同一个样品中多种离子,具有灵敏度高、操作简便、选择性好、不污染环境等优点，但是高效液相色谱仪和离子色谱仪价格昂贵，一些检测单位不具备；光谱法分析和会产生较强的干扰[7-8]，苯酚分光光度法需要的仪器简单，并能准确、快速地测出样本中和的含量[5]。

本文采用苯酚分光光度法测定大白菜、黄瓜、青椒等蔬菜中硝酸盐的含量，并对其随存放温度、存放时间变化而变化的规律进行研究。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

紫外分光光度计，T6-新世纪；电子天平。

硝酸钠，AR，含量≥98%（江淮化工有限公司）；亚硝酸钠，AR，含量≥98%（江淮化工有限公司）；浓硫酸，AR（金盛化工有限公司）；苯酚，AR（金盛化工有限公司）；H2O2，AR（新龙海工贸有限公司）；浓盐酸，AR（金盛化工有限公司）。

1.2 样品测定

1.2.1测定原理

硝酸盐与苯酚在浓硫酸中发生反应，生成有颜色的物质，根据该生成物有最大吸收波长来测定样品吸光度[9]。首先测定不同浓度硝酸钠和亚硝酸钠标准溶液的吸光度，然后绘制标准曲线，根据读取未知浓度样品的吸光度，从标准曲线上找到其对应的硝酸盐浓度。亚硝酸盐在H2O2的氧化作用下生成硝酸盐，通过测定硝酸盐总量从而间接测得亚硝酸盐浓度[10]。

1.2.2最大吸收波长的确定

硝酸钠和苯酚在浓硫酸介质中，生成产物的吸光度随波长变化的关系曲线如图1所示。由图1可以看出，硝化产物的吸光度在330～420 nm范围内先增大后减小，在390 nm处有最大吸收峰，故选390 nm为最大吸收波长。

图1 吸光度随吸收波长变化关系曲线图Fig.1 Curve of absorbance changing with absorption wavelength

1.2.3 标准溶液的配制

硝酸钠标准溶液制备：准确称取1.250 0 g 硝酸钠粉末，小烧杯中溶解，250 mL 容量瓶定容。取定容后的溶液 1 mL 于 50 mL 容量瓶中定容，得到 50.0 μg/mL 的硝酸钠标准溶液。

亚硝酸钠标准溶液制备：准确称取1.250 0 g 的亚硝酸钠晶体，小烧杯中加水溶解，于250 mL容量瓶中定容。取定容后的溶液1 mL 于另一个干净的50 mL 容量瓶中定容，得到50.0 μg /mL的亚硝酸钠标准溶液。

1.2.4 硝酸盐标准曲线的绘制（图2）

用移液管分别准确移取0.00 mL、0.50 mL、1.00 mL、1.50 mL、2.00 mL、2.50 mL、3.00 mL、3.50 mL、4.00 mL 50.0 μg /mL 的硝酸钠标准液置于50 mL 小容量瓶中，分别加入0.2 mL 浓盐酸，振荡1～2 min，加入0.5 mL 1%苯酚溶液，5 mL 0.1 mol·L-1硫酸溶液，用蒸馏水定容，静置15 min。以试剂空白为参比，于390 nm 处测吸光度值，以吸光度（A）为纵坐标，以硝酸钠浓度(C)为横坐标绘制标准曲线。

图2 硝酸钠溶液标准曲线图Fig.2 Standard curve of sodium nitrate solution

1.2.5 亚硝酸盐标准曲线的绘制（图3）

用移液管分别准确移取0.00 mL、0.50 mL、1.00 mL、1.50 mL、2.00 mL、2.50 mL、3.50 mL、4.00 mL 50.0 μg·mL-1的亚硝酸钠标准溶液置于50 mL 小容量瓶中，分别加入 0.5 mL 0.06% H2O2，1～2 min 后加入 0.2 mL浓硫酸，振荡1～2 min，加入0.5 mL 的苯酚溶液，5 mL 0.1 mol·L-1硫酸溶液，用蒸馏水定容，静置 15 min。以试剂空白为参比，在390 nm 处测定吸光度，以亚硝酸钠浓度C为横坐标，以吸光度A为纵坐标，绘制标准曲线。

图3 亚硝酸钠溶液标准曲线图Fig.3 Standard curve of sodium nitrite solution

1.2.6 样品的选取与处理

选用购买的新鲜大白菜、青椒、黄瓜各2 kg左右，取可食用部分，用自来水、蒸馏水依次冲洗，放置在通风干燥处，自然晾干，备用。然后将大白菜、青椒、黄瓜都平均分成两份，各用保鲜袋装好，分别在常温（20℃～25℃）、冰箱低温冷藏室（4℃）中贮藏。

分别称取自然晾干后的大白菜、黄瓜、青椒各5 g，置于研钵中，充分研磨，将残渣、汁液转移到100 mL 容量瓶内，加蒸馏水，定容。充分混合均匀后过滤得滤液，在滤液中加入1.5 g 活性炭，并于60℃～70℃温水中搅拌同时加热5 min，过滤，滤液用于硝酸盐和亚硝酸盐的测定。

1.2.7 样品的测定

用移液管准确移取4.0 mL 上述样品滤液于50 mL小容量瓶中，加入0.2 mL 浓盐酸，振荡1～2 min，加入0.5 mL 1%苯酚溶液，5 mL 0.1 mol·L-1硫酸溶液，加蒸馏水定容，静置15 min。以试剂空白作为参比溶液，于390 nm 波长处测得吸光度值，测量结果带入硝酸盐标准曲线中得硝酸盐的浓度。

用移液管准确移取4.0 mL 上述样品滤液于50 mL小容量瓶中，分别加入0.5 mL 0.06% H2O2，1～2 min 后加入 0.2 mL 浓硫酸，振荡 1～2 min，加入 0.5 mL 的苯酚溶液，5 mL 0.1 mol·L-1硫酸溶液，加蒸馏水定容，静置15 min。以试剂空白作为参比溶液，在390 nm 波长处测得吸光度值，测定结果带入亚硝酸盐标准曲线中得总硝酸盐的浓度，通过计算得亚硝酸盐的浓度。

2 结果与讨论

蔬菜分别在常温和冷藏条件下贮藏六天，从选取当天算起，于每天的相同时间点对样品进行处理，并对其中的硝酸盐和亚硝酸盐含量进行分析测定，测定结果如图4、图5。

图4 不同贮藏条件下蔬菜中硝酸盐的变化Fig.4 Changes of nitrate in vegetables under different storage conditions

由图4 可以发现,黄瓜、青椒、大白菜在采摘初期含有的硝酸盐含量差异很大，其中大白菜最高，青椒和黄瓜含量相近且较低，说明一般情况下叶菜类中的硝酸盐含量大于瓜果类。

常温或者低温条件下储存，这几种蔬菜的硝酸盐含量随时间增长均呈下降趋势，大白菜中硝酸盐的变化较其他两种蔬菜快，黄瓜和青椒的硝酸盐含量变化较平缓。从总的变化趋势来分析，低温条件较常温条件下贮藏可以减缓硝酸盐的含量变化。

图5 不同贮藏条件下亚硝酸盐的含量变化Fig.5 Changes of nitrite content under different storage conditions

由图5 可以看出，采摘初期黄瓜、青椒、大白菜中亚硝酸盐含量较低，而且差别也不大，但是随着储存时间的增长，亚硝酸盐含量也跟着发生显著变化。常温储存条件下，大白菜、黄瓜、青椒中亚硝酸盐含量均在前三天呈现急剧上升趋势，并且达到最高值，随后趋于稳定。在低温贮藏条件下，蔬菜中亚硝酸盐含量随放置时间的增长不断上升，到第四天后急剧上升，其中青椒和黄瓜在第五天之后上升减缓，大白菜的亚硝酸盐含量第五天后仍快速上升，节点可能处在六天之后。

这是因为新采摘的蔬菜，亚硝酸盐含量比较低，随着时间的增长，微生物会大量繁殖，蔬菜就会逐渐腐败，硝酸盐含量会随之明显升高。通过对比，低温贮藏状态下，蔬菜亚硝酸盐含量比常温贮藏状态亚硝酸盐含量增长缓慢，这可能是因为低温状态下硝酸盐向亚硝酸盐的转变受到了抑制。但是储存至第五天时，常温或冷藏后的蔬菜中亚硝酸盐含量都较高，大白菜含量更高，这是因为大白菜属于叶菜类，其本身硝酸盐的含量就比较高，在存储过程中，由于微生物的繁殖而产生了硝基还原酶，从而产生大量的亚硝酸盐。

3 结论

上述几种不同蔬菜的测试分析结果表明，三类蔬菜中硝酸盐含量存在区别，大白菜所属的叶菜类明显大于黄瓜和青椒的果菜类。随着储藏时间的增长，低温储藏或者常温储藏，蔬菜中的硝酸盐含量均呈下降趋势，而亚硝酸盐含量呈上升趋势。这表明两者之间存在着相互转化，但低温贮藏会减缓硝酸盐向亚硝酸盐的转化，因此，在储藏蔬菜时尽量采用冰箱低温冷藏。

因此，日常生活中人们应养成科学的饮食习惯，多吃新鲜蔬菜，并尽量低温贮藏，缩短储存时间，不要超过四天，像大白菜这类的叶菜最好在三天之内食用，以保证蔬菜的营养价值及卫生品质。对于腐败的蔬菜杜绝食用，因为其中的亚硝酸盐含量严重超过食用标准。