离子色谱测定对蔬菜中亚硝酸盐及硝酸盐的研究

萧 桃

（茂名市食品药品检验所，广东茂名 525000）

为了提高蔬菜的产量，人们常使用氮肥，氮肥中的亚硝酸根离子与硝酸根离子会逐步转化为亚硝胺或硝胺，造成蔬菜中亚硝胺的含量增加，硝胺及亚硝胺具有致癌的风险。所以，蔬菜中亚硝酸根离子与硝酸根离子的含量需要进行控，针对蔬菜和水果中的硝酸盐含量，部分地方政府制定了一系列的标准。如上海市出台了标准，对每种蔬菜中亚硝酸根离子与硝酸根离子的上限含量进行控制，目前测定蔬菜和水果中硝酸盐和氮的最重要方法是色度计、示波极谱法、离子色谱法、毛细管脉冲法等[1]。本文对离子色谱对蔬菜中的硝酸根离子与亚硝酸根离子测定进行了分析与讨论。

1 材料与方法

1.1 仪器

离子色谱仪、搅拌机、超声波清洗器、玻璃器皿、碳黑柱、电子天平、过滤装置和刻度计等。

1.2 试剂

氢氧化钠溶液（0.01 mol/L）、亚硝酸盐标准溶液（10 mg/L）、硝酸盐标准溶液（10 mg/L）、纯水等。

1.3 实验方法

使用电子天平称取新鲜蔬菜20 g，将其放置到研钵中不断研磨，用100 mL浓度为0.01 mol/L的NaOH溶液冲洗，冲洗后将溶液加入容量瓶中，在超声波环境中静止12 min，然后将上层清液取出，用离心机分离，静置。同时将石墨化碳黑柱用纯水洗净，将样品溶液倒入其中，去掉上层3 mL的溶液，收集5 mL溶液放进样品管中，过滤后得到需要分析的最终样品。

1.4 计算公式

W=C×V/m

式中：W表示样品中硝酸根离子与亚硝酸根离子的质量比例，mg/kg；C表示工作曲线上得到的样品浓度，mg/L；V代表样品溶液的体积，mL；m代表样品的质量，mg。

对于某些食品，均匀性较差，或者前处理的方式对最终测定结果会产生一定的影响，需要有一个修正的因子f，所以有时公式为：

W=f×C×V/m

2 测试数据与分析

2.1 测试中对吸附柱的要求及选择

蔬菜中除正常的营养成分外，还含有其他物质，这些物质中，有些会干扰分离柱的测试灵敏度[2-3]，如图1中氯离子在检测结果中的色谱图。由于溶液中的硝酸根离子和亚硝酸根离子在碱性条件下均以离子形式存在，为了得到碱性溶液，本文采用添加氢氧化钠溶液，对样品进行萃取，在强碱的作用下，蔬菜中有机物质被腐蚀，无机物质部分进入碱性溶液中，如亚硝酸根离子、硝酸根离子等。采用石墨化碳黑柱与C18柱用于回收，测试两种离子的回收率，如表1所示。

图1 样品中氯离子、亚硝酸根离子色谱图

由表1可知，两种吸附柱对实验结果效率较好，对标准溶液中的硝酸根离子和亚硝酸根离子的回收率都较高。但C18柱存在一些问题，如对有机物的吸附效果不是太好，在色素的吸附这方面表现不佳，黑柱废水中的硝酸根离子和亚硝酸根离子的回收率较低。石墨化树脂几乎无色，因此综合考虑，样品预处理柱可以选择石墨化炭黑柱。

表1 色谱前处理柱回收率（单位：%）

2.2 检测范围

为了验证色谱测定法的极限测定范围，使用不同浓度的硝酸根离子（0～100 mg/L）和亚硝酸根离子（0～200 mg/L）的标准溶液，在上述的色谱实验条件下测定，硝酸根离子在0～100 mg/kg的含量范围内得到较好的线性曲线，亚硝酸根离子，在0～20 mg/L含量范围内得到较好的线性曲线，硝酸根离子线性曲线：y=122.7x-170.6，R2为0.999 7，亚硝酸根离子峰线性曲线：y=119.16x-27.217，R2=0.999 8，此结果与其他文献中类似[3-5]。

2.3 准确率与加标回收率

按照实验步骤，实验离子色谱分析法，对蔬菜中的硝酸根离子与亚硝酸根离子进行分析，测试的结果表明，硝酸根离子的其变异系数为2.6%，加标回收率为99.5%～103.5%；亚硝酸根离子其变异系数为1.2%，加标回收率为98.5%～102.5%。如表2所示，样品硝酸根离子与亚硝酸根离子色谱图如图2所示。

表2 变异系数与加标回收率测试数据

图2 样品硝酸根离子与亚硝酸根离子色谱图

2.4 对照实验

分别采用离子色谱法（IC）与比色法测定大白菜鲜样中硝酸根离子和亚硝酸根离子的含量，进行对照实验，测定结果详见表3，从数据上看，两次方法的检测结果数据基本接近，无明显差异，表明检测方法结果数据可靠，稳定性好，对实际蔬菜监控中具有指导意义，在实际应用中，根据卫生部门的指导标准进行监控，能够快速将不合格的蔬菜查出，部分蔬菜实际测试图谱如图3所示。

表3 对照实验结果

图3 部分样品色谱图

2.5 样品测定

通过前述的方法，证明离子色谱分析测定法的结果数据可靠性高，为了应用于实践总，按上述条件对上海地区7种蔬菜进行测定，结果详见表4，从数据上看，每种蔬菜的亚硝酸根离子与硝酸根离子浓度都能定量分析，如韭菜、空心菜等显示亚硝酸根离子浓度很低，使监控人员对蔬菜的质量能有直观的判断。

表4 上海地区蔬菜测试结果

3 结论

对于新鲜蔬菜中的硝酸根离子和亚硝酸根离子，离子色谱分析测定其含量，样品需要经过前期的处理，如柱处理等。离子色谱检测方法具有操作简便，测试过程中无需添加其他化学物品，分析速度快，能同时对多个阴离子进行检测，样品分析项目选择性好，仪器分析时灵敏度高，最终数据准确度高可靠等优点。同时，因其检测过程中，无需添加其他化学试剂及药品，避免了有毒试剂的使用，防止对环境造成破坏。