维生素C对泡菜中亚硝酸盐含量的影响

孙清扬　吴镜舟

本期点评专家

张永强  高级教师，湖南省十佳科技教师。科普中国2021年十大科普人物奖获得者，全国校园发明创意大赛、湖南省青少年科技创新大赛、湖南省创新编程与智能设计大赛、湖南省科学调查体验活动评审专家组成员。

在泡菜的泡制过程中，很容易形成亚硝酸盐。亚硝酸盐对人体有害，在人体胃的酸性环境中，可转化为亚硝胺，该物质是化学致癌物之一。四川是泡菜消耗大省，研究如何方便有效地降低泡菜中的亚硝酸盐含量，使人们吃上放心的泡菜有比较重要的实际意义。

一、实验原理

维生素C是还原剂，亚硝酸盐是强氧化剂，它们在酸性条件下会反应生成一氧化氮和脱氢抗坏血酸，从而降低亚硝酸盐的含量。

青辣椒果肉厚而脆嫩，富含维生素C，红熟果中维生素C的含量最高可达460毫克。在泡菜的泡制过程中加入青辣椒，可以抑制亚硝酸盐的产生。

二、实验用品

（一）实验器材

烧杯，比色管（10 mL），玻璃棒，吸耳球，移液管（1 mL、5 mL、10 mL），容量瓶（100 mL），胶头滴管，锥形瓶，泡菜坛，电热炉，漏斗，滤纸，铁架台，电子天平。

（二）实验试剂和溶液

维生素C（分析纯），亚硝酸盐（分析纯），亚硝酸盐检测试剂盒，亚铁氰化钾（分析纯），醋酸锌（分析纯），盐酸（分析纯），维生素C溶液（5.23 mg/L），亚硝酸钠溶液（5.17 mg/L），乳酸溶液（26.074 g/L），饱和硼砂溶液（50 g/L），亚铁氰化钾溶液（106 g/L），乙酸锌溶液（220 g/L）。

三、实验内容

（一）原理验证

验证维生素C能否与亚硝酸盐反应。

（二）测定市售泡菜中亚硝酸盐的含量

调查市售泡菜中亚硝酸盐的含量，验证测量泡菜中亚硝酸盐的方法。

（三）青辣椒对自制泡菜中亚硝酸盐含量的影响

测量泡制萝卜泡菜的过程中，加入青辣椒对泡菜中亚硝酸盐含量的影响。

四、实验步骤

（一）原理验证实验

取干净的250 mL锥形瓶2个，分别加入5 mL 25 g/L乳酸，5 mL 5 mg/L亚硝酸钠，10 mL 5 mg/L维生素C，稀释至250 mL刻度线，摇匀，避光反应。每隔10 min测一次亚硝酸盐的含量，共测14次。对照实验的步骤同前，只是不加维生素C。

（二）市售泡菜中亚硝酸含量的测定

购买萝卜泡菜和豇豆泡菜，提取泡菜样品后，按照前面的方法测定其中亚硝酸盐的含量。每种泡菜设置两个平行实验组。

（三）自制泡菜及其中亚硝酸盐含量的测定

取8个洗净的泡菜坛（650 mL），编号1—8。将新鲜的白萝卜洗净，切成一指见方的小块。按照清水与盐的质量比为10：1配制盐水，将盐水煮沸冷却。将切好的白萝卜分别装入泡菜坛内，每坛装至半坛时，放入10 g蒜瓣、20 g生姜，继续装至八成满，再注入配制好的盐水，使盐水没过菜料，盖好坛盖。每坛中白萝卜的总质量控制约为500 g。

其中，3、4号坛中加入100 mg维生素C，5、6号坛中加入100 g青辣椒（切成细条），7、8号坛中加入100 g黄瓜（切成细条）。

五、实验结果与讨论

（一）维生素C与亚硝酸盐的反应

实验采用往亚硝酸盐溶液（5 mL 5 mg/L）中加入维生素C（10 mL 5 mg/L）的方式测试亚硝酸盐含量的变化，并进行空白对照。实验中加入乳酸调节并控制pH值，以更接近实际泡菜环境。经测定溶液pH值为2—3，与实际泡菜环境接近。每隔20 min取样，测定其中亚硝酸盐的含量。

实验结果显示，加入维生素C后，100 min内，亚硝酸盐的含量变化不大。100 min后亚硝酸盐的含量开始降低，且比较明显，说明维生素C与亚硝酸盐的反应需要一段时间，泡制时间越长，亚硝酸盐含量越低。

实验测得的亚硝酸盐含量较低，显色后溶液颜色较浅，不易观察。所以，我们加大了亚硝酸盐的用量，加入不同量的维生素C，重新取样进行测定，观察维生素C和亚硝酸盐的反应情况。

测定步骤为：取4个干净的250 mL锥形瓶，分别加入5 mL 25 g/L乳酸，20 mL 5 mg/L亚硝酸盐。1号锥形瓶中不加维生素C，2—4号分别加入40 mL、80 mL、120 mL 5 mg/L维生素C，加水至250 mL，摇匀，避光反应10 min，测定亚硝酸盐的含量。

改进后，溶液颜色变化更明显。维生素C的质量分数越高，溶液颜色越浅，说明亚硝酸盐的含量越低。

两组实验的结果都说明，维生素C能与亚硝酸盐反应，可用维生素C降低亞硝酸盐的含量。

（二）市售泡菜中亚硝酸盐的含量

从市场上购买萝卜泡菜和豇豆泡菜，将样品提取后，使用试剂盒均未测出其中的亚硝酸盐。询问试剂盒经销商得知，我们所用的亚硝酸盐试剂盒是用来测定水中亚硝酸盐的含量，不能直接用于测定泡菜中亚硝酸盐的含量。之后，我们扩充了泡菜的种类，改用国家标准方法，再次对市售泡菜中亚硝酸盐的含量进行测定，仍未测出。

我们猜测：市售泡菜中亚硝酸盐的含量低于国家标准方法的测定最低值，导致我们未测出。

（三）青辣椒对自制泡菜中亚硝酸盐含量的影响

我们选择四川人常吃的萝卜泡菜作为实验对象，分别在泡制萝卜泡菜的过程中加入维生素C、青辣椒和黄瓜。泡制后，使用国家标准方法每天测定其中的亚硝酸盐含量。

测定结果表明，第1天和第2天测定的亚硝酸盐的数值均大于《食品中污染物限量》（GB2762-2017）中规定的腌渍食品中亚硝酸盐的限量（20mg/kg）。

萝卜泡菜中的亚硝酸盐含量从第2天开始下降，到第5天低至8.1 mg/kg以下。“萝卜+维生素C”泡菜中的亚硝酸盐含量明显低于同一天测得的萝卜泡菜中亚硝酸盐的含量，说明维生素C可降低亚硝酸盐的含量。

“萝卜+青辣椒”泡菜中的亚硝酸盐含量比同一天萝卜泡菜、“萝卜+维生素C”泡菜中的亚硝酸盐的含量更低，证明青辣椒能有效抑制亚硝酸盐的产生。

就“黄瓜+萝卜”泡菜而言，由于我们做的两个平行样本测定的结果差异较大，很难得出结论。从第二天的测定结果来看，“黄瓜+萝卜”泡菜中的亚硝酸盐含量明显高于其他泡菜的。

六、实验结论

（一）加入维生素C可以降低溶液中亚硝酸盐的含量，且时间越久，亚硝酸盐的含量降低得越多。在其他条件一致时，维生素C含量越高，亚硝酸盐含量越低。

（二）市售萝卜泡菜和豇豆泡菜中均未测出亚硝酸盐，说明其含量低于测定范围，可放心食用。

（三）泡制之初，萝卜泡菜中亚硝酸盐含量较高，不可大量食用。随着泡制时长的增加，各种自制泡菜中的亚硝酸盐含量逐渐降低，到第五天时，几种泡菜中的亚硝酸盐含量已经低至无法测出。因此，建议泡菜泡制五天后再食用。

（四）在萝卜泡菜的泡制过程中可加入适量的青辣椒，以减少泡菜中亚硝酸盐的含量。

七、思考与展望

本次实验还有许多不足之处，比如，测定泡菜中亚硝酸盐含量时用肉眼观察比色，若用分光光度计测定，结果更精准。本次实验选用的泡菜蔬菜只有两种，若选用的蔬菜种类更多，会对人们安全食用泡菜的研究更有帮助。

（指导老师：李丹）

专家点评

文章展示了对自制泡菜中亚硝酸盐含量的研究结果，提出了实验创新和进一步思考的观点，具有如下优点：

一、通过实验研究得出自制泡菜中亚硝酸盐含量的变化趋势，并给出相应的建议，如推荐在泡制五天后食用泡菜，以减少亚硝酸盐的摄入；

二、提出将维生素C和亚硝酸盐的反应应用于实际生活中，并探究了在制作泡菜的过程中加入青辣椒来降低亚硝酸鹽含量的方法，体现了实验的创新性和对实际问题的探索；

三、反思了实验的不足之处，并提出扩充实验范围、使用分光光度计测定亚硝酸盐含量的建议，体现了作者对实验的反思和对未来研究方向的展望。

主要不足之处在于缺乏对其他因素的控制，文章中未提及其他可能影响亚硝酸盐含量的因素，如温度、pH值等进行控制，而这些因素可能影响结果的准确性和可重复性。