蔬菜及其腌制品亚硝酸钠含量变化及阻断技术研究

喻凤香 陈 煦 林继华 刘羽平 陈祖武 曾思景

（1. 湖南生物机电职业技术学院， 长沙 410127； 2. 湖南省农业科学院， 长沙 410125； 3. 隆回县市场监督管理检验检测中心， 湖南 邵阳 422299）

食品在腌制过程中容易产生亚硝酸盐， 亚硝酸盐在人体内酸性环境下容易使亚铁血红蛋白氧化成高铁血红蛋白， 从而失去携带氧的功能， 导致人体组织缺氧， 引发急性中毒。 对成人而言， 摄入0.3～0.5 g 亚硝酸盐即可引起中毒[1]。 且亚硝酸盐能与胺类结合生成致癌的N-亚硝基化合物。 GB 2762-2022 《食品安全国家标准 食品中污染物限量》 规定了蔬菜及其制品中亚硝酸盐限量为20 mg/kg （以亚硝酸钠计）。 联合国粮食及农业组织和世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会 （Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives，JECFA） 建议亚硝酸盐的每日允许摄入量（Acceptable daily intake， ADI 值） 为0.07 mg/kg bw[2]， 即体重为50 kg 的成年人， 每日摄入亚硝酸盐的量不宜超过3.5 mg。

我国蔬菜生产量巨大， 蔬菜腌制品是其主要的加工产品， 但蔬菜腌制品的安全问题阻碍了其产业的发展。 各地加工工艺不尽相同， 缺乏系统的标准， 部分酸菜生产者质量安全意识淡薄， 导致腌制品安全品质得不到保障。 研究安全可靠的腌制品加工技术， 可为产品安全提供保障。 现有工艺技术主要通过添加有机酸、 利用亚硝酸盐还原酶、 添加香辛料等物质、 接种乳酸菌、 优选原料及调整发酵条件等方法来控制发酵蔬菜中的亚硝酸盐。 但腌制发酵过程的生产环境复杂， 影响亚硝酸盐含量的因素众多， 实际生产中还应结合具体原料等进行控制[3]。我国居民以谷物为主食， 稻谷富含谷维素、 谷甾醇、 生育酚等活性成分。 其中，γ-谷维素具有清除自由基、 抗氧化、 降血脂、 降血糖、 抑制癌细胞生长、 调节中枢及心脏自主神经等功能。 目前未见利用稻谷天然活性物质谷维素清除亚硝酸盐类化合物的报道。 紫苏是湖南省等地民间传统腌制品制作过程中的养坛配料， 对其促进腌制品安全的机理研究较少。 本研究拟探究谷维素、 紫苏对亚硝酸钠化合物的消除能力情况， 以期为蔬菜腌制加工及居民膳食选择提供重要参考。

一、 材料与方法

（一） 材料与试剂材料： 泡菜和酸菜材料为市售的新鲜豆角、 萝卜， 烹饪蔬菜、 外婆菜原料为市售的新鲜空心菜、 白菜苔、 雪里蕻。

试剂： 亚铁氰化钾溶液 （106 g/L）、 乙酸锌溶液 （220 g/L）、 饱和硼砂溶液 （50 g/L）、 氨缓冲溶液 （pH 9.6-9.7）、 盐酸 （20%）、 对氨基苯磺酸溶液 （4 g/L）、 盐酸萘乙二胺溶液 （2 g/L）、 食用酒精（95%）、 醋酸、 粉状活性炭、 甲醇 （色谱纯）、亚硝酸钠标准使用液（5 μg/mL）。 亚硝酸纳标准溶液（200 μg/mL）： CAS7632-00-0， 坛墨质检科技股份有限公司。 谷维素： 纯度≥99.9%， CAS11042-64-1， 瑞威尔生物科技有限公司。 模拟胃液： pH 1.5±0.1， 广州臻萃质检技术服务有限公司。

（二） 主要仪器UV1800PC 紫外可见分光光度计， 翱艺仪器（上海） 有限公司。

（三） 试验方法

1. 亚硝酸钠的检测方法。 参考GB 5009.33《食品安全国家标准 食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》 格里斯试剂法， 具体操作为取样品于料理机中打碎， 萝卜可直接磨成匀浆， 豆角加入2 倍的水搅成匀浆， 称样量折算成原料质量。 平行取匀浆3份于烧杯中， 用70℃热水少量多次冲洗烧杯中的样品， 将其全部转移到250 mL 的容量瓶中， 于80～100℃水浴中加热15 min， 超声仪超声处理10 min， 保温70℃， 摇床振荡30 min。 加入5 mL 乙酸锌和5 mL 亚铁氰化钾， 定容， 静置30 min 使蛋白质沉淀。 移入250 mL 烧杯中， 加入2 g 粉状活性炭， 充分搅拌除去色素， 过滤， 弃去初滤液20～30 mL， 其余滤液备用。 取滤液20 mL， 加入对氨基苯磺酸2 mL， 混匀， 静置3～5 min 后， 加入盐酸萘乙二胺1 mL， 加蒸馏水至刻度线， 混匀，静置15 min。 538 nm 处测定吸光度。 标准曲线：取25 mL 比色管9 支， 分别加入5 μg/mL 的亚硝酸钠标准使用液0、 0.2、 0.4、 0.6、 0.8、 1.0、 1.5、2.0、 2.5 mL， 其余同滤液处理。

2. 回收率设计。 另称取匀浆5.00 g， 加入5 mL 5 μg/mL 的亚硝酸钠标准使用液， 其余同样品测定。 回收率＝100%× （C1-C0） /2。 式中，C1为加标回收试样取20 mL 测得的亚硝酸钠含量（μg）；C0为测定3 份试样的平均值（μg）； 2 为20 mL 滤液中相当于加入的标准亚硝酸钠量（μg）。

3. 谷维素、 紫苏对蔬菜腌制品亚硝酸钠的清除能力试验。 按酱腌制品卫生规范加工泡菜、 酸菜。 泡菜对照组每1 kg 原料， 加入2 kg 6%的盐水、 400 mL 食用玉米酒精， 入坛发酵。 谷维素泡菜试验组每1 kg 原料， 取10 g 谷维素， 用400 mL食用玉米酒精加热溶解， 缓慢倾入2 kg 煮沸的盐水（食盐浓度6%）， 搅拌均匀， 冷却后为泡菜液。紫苏泡菜试验组在装料到一半时加入300 g 新鲜紫苏。 酸菜对照组每2 kg 原料， 加入200 g 食盐， 拌匀入坛发酵， 谷维素酸菜试验组在食盐中拌入10 g谷维素后入坛。 因紫苏粉得率约为20%， 新鲜紫苏加入量按10%， 紫苏酸菜试验组在对照组配比基础上加入紫苏粉40 g。 每隔24 h 监测亚硝酸钠含量。

4.外婆菜制作工艺。 采用自然晾晒失水的方式对蔬菜原料进行初步干燥， 晾晒程度以切碎后手捏成团为标准， 挤压无可见流动水， 此时得率约为30%左右， 加入3%食盐 （按鲜重） 腌制， 监测其亚硝酸钠含量变化情况。

5. 数据处理。 实验数据结果分析使用Matlab 2014、 SPSS 17.0、 Excel 2010。

二、 结果与分析

（一） 亚硝酸钠检测的准确度和精密度样品前处理采用水浴、 超声、 振荡结合的方法， 同时使用活性炭去除蔬菜中的色素影响， 不断调整取样量和定容体积， 使样品吸光度的点落在标准曲线中间， 最终回收率为97.2%， 标准曲线相关系数达0.999 以上（见图1）。 方法准确度和精密度均满足后续食品检测需求。

图1 亚硝酸钠测定标准曲线

（二） 蔬菜及其腌制品亚硝酸钠含量监测结果

1.蔬菜腌制品的亚硝酸钠含量变化情况。 以湖南省当地当季盛产的蔬菜为原料， 分别选取豆角、萝卜制作成发酵性腌制品（泡菜） 和非发酵性腌制品 （干腌酸菜）， 并对其中的亚硝酸钠含量进行监测。 结果发现， 各类产品亚硝酸钠含量变化均呈现一定的规律， 都有高峰值 （见图2）， 其中泡菜豆角、 萝卜中亚硝酸钠含量高峰期及高峰值分别为第4 天7.94 mg/kg、 第1 天4.30 mg/kg， 干腌豆角、萝卜中亚硝酸钠含量高峰期及高峰值分别为第7 天1.27 mg/kg、 第3 天14.7 mg/kg， 均未超过GB 2762-2022 标准规定的20 mg/kg 限量。 同时研究发现， 干腌蔬菜制作过程中食盐用量与成品亚硝酸钠含量有一定关系， 当食盐用量达到15%时， 亚硝酸钠含量大都为1.5 mg/kg 以下， 而食盐用量为10%时， 亚硝酸钠含量接近15 mg/kg。 由此可见，按卫生规范加工的腌制品其亚硝酸钠含量均在国家标准允许的范围内， 各品种蔬菜腌制品亚硝酸钠含量高峰期和高峰值不尽相同， 且还受温度制作参数等影响。 一般而言， 腌制品放置15 d 以后再食用更为安全。

图2 豆角（A）和萝卜（B）腌制过程亚硝酸钠含量变化情况

2.自然存放蔬菜的亚硝酸钠含量变化情况。 每隔24 h 监测自然存放蔬菜的亚硝酸钠含量， 结果表明， 新鲜蔬菜亚硝酸钠含量较低， 存放过程中有所增加， 第1 天增加明显， 之后较为平稳， 在存放第6 天， 空心菜、 白菜苔、 雪里蕻中亚硝酸钠含量分别为1.12、 1.26、 1.23 mg/kg （见表1）。 总体来看， 蔬菜存放过程亚硝酸钠含量会上升， 但依然较低， 表明该指标是安全可控的。 按《中国居民膳食指南》， 成年人每日膳食蔬菜建议摄入量为400～500 g， 在此量下计算蔬菜存放多日摄入的亚硝酸盐量远远没有达到3.5 mg 的限量。 但存放过程还会引起萎蔫、 组织溃败、 变色、 维生素等营养物质损失等， 故应尽早食用或加工。

表1 自然存放蔬菜亚硝酸钠含量监测结果（mg/kg）

3. 烹饪蔬菜的亚硝酸钠含量变化情况。 烹饪蔬菜中亚硝酸盐含量与新鲜蔬菜硝酸盐含量高低有直接的关系。 有关鲜食蔬菜中硝酸盐对人体健康安全的风险是一个有争议的话题。 1973 年， 联合国粮食及农业组织制定了食品中硝酸盐的限量标准，将蔬菜中硝酸盐积累程度划分为4 个等级， 最低为四级， 最高为一级， 具体如下： 四级， 硝酸盐含量≥3100 mg/kg， 禁止食用； 三级， 硝酸盐含量≤1440 mg/kg， 仅能熟食； 二级， 硝酸盐含量≤785 mg/kg， 建议熟食或盐渍； 一级， 硝酸盐含量≤432 mg/kg， 允许生食。 无公害蔬菜的标准， 便是要达到一级甚至更高[4]。 湖南省根据蔬菜生产实际情况， 曾在DB43/T 152-2001 《蔬菜亚硝酸盐限量卫生标准》 中设定瓜果、 豆类蔬菜硝酸盐含量不超过785 mg/kg 为合格， 叶菜、 根茎类蔬菜硝酸盐含量不超过1440 mg/kg 为合格。 本研究测定的蔬菜原料硝酸盐含量为3.0 mg/kg 左右。

在人们膳食当中， 80%以上的硝酸盐来自蔬菜[5]， 生食蔬菜硝酸盐具有转换成亚硝酸盐的风险。 但生食保留了较多的维生素C， 目前许多学者认为鲜食蔬菜富含的维生素C不仅可以抵消硝酸盐的可能有害作用， 而且能显著抑制亚硝酸盐转化为亚硝胺[6]。 烹制后的炒菜在冷藏的保存环境下， 亚硝酸盐会自然生成[7]， 且损失维生素C。 但烹饪尤其是汆水过程会消耗掉部分的硝酸盐。

本研究检测了蔬菜烹饪前后及存放过程中亚硝酸钠含量的变化， 以及食物被正常食用（污染） 后亚硝酸钠含量的变化情况。 结果显示， 空心菜、 白菜苔、 雪里蕻在烹饪后亚硝酸钠含量无显著变化（见表2）， 烹饪后未被食用的蔬菜在4℃冷藏24、48 h 后亚硝酸钠含量有少量增加， 烹饪后被食用（污染） 的蔬菜放置24、 48 h 后其亚硝酸钠含量稍有增加， 但均处于较低水平。 结果表明， 隔夜菜亚硝酸盐超标风险极低， 但营养成分、 风味物质均会减少， 使用品质和营养品质均下降， 应尽快食用；污染后的烹饪蔬菜其亚硝酸盐含量高于未污染烹饪蔬菜， 因此提倡使用公筷， 有效防止蔬菜被口腔细菌污染。

4.外婆菜制作过程亚硝酸钠含量变化情况。 外婆菜制作过程一般有前期失水和后期发酵阶段， 发酵阶段会生成亚硝酸盐。 晾晒过程失水严重， 若研究亚硝酸钠含量的变化情况， 可折算到鲜重。 折算具体操作方法为取空心菜、 白菜苔、 雪里蕻各两份， 每份约1 kg， 其中1 份用于计算蔬菜的失水率， 称为失水组， 另1 份用于测定亚硝酸钠， 称为测定组。 两组相同条件室温存放， 测定组得到的亚硝酸钠结果 （mg/kg） 乘以干燥率 （测定时失水组的质量/ 新鲜蔬菜质量）， 可转换折算成鲜菜中亚硝酸钠总量。 晾晒过程蔬菜的亚硝酸钠含量变化情况见表3。 之后腌制过程亚硝酸钠含量监测结果显示， 空心菜在腌制7 d 时亚硝酸钠含量达到最大值4.0 mg/kg， 白菜苔在腌制9 d 时亚硝酸钠含量达到最大值6.5 mg/kg， 雪里蕻在腌制15 d 时亚硝酸钠含量达到最大值8.9 mg/kg， 之后迅速下降并趋于平稳。 为了研究加工条件对亚硝酸钠的影响， 另取1 组未清洗的雪里蕻作为对照， 结果发现亚硝酸钠含量急剧增加。 未清洗雪里蕻样品在腌制的第1、2、 3、 4、 5 天其亚硝酸钠含量分别达到10.2、15.0、 18.6、 24.0、 81.0 mg/kg， 且第3 天后出现明显异味和腐败， 失去食用价值。 结果表明， 外婆菜在正常腌制过程中其亚硝酸钠含量有所增加， 但均符合国家标准， 15 d 后食用更为安全； 卫生条件不达标的情况下腌制， 亚硝酸盐含量显著增加， 有超标、 危害健康风险， 应严格遵守卫生操作规范，注意场地、 用具、 操作人员、 原料、 配辅料等卫生控制。

表3 晾晒过程蔬菜的亚硝酸钠含量变化情况

（三） 谷维素对蔬菜腌制品中亚硝酸钠的清除能力将谷维素加入泡菜液制作泡菜， 监测其发酵过程亚硝酸钠含量变化情况。 监测结果显示， 泡豆角对照组和试验组均出现亚硝酸钠含量峰值（见图3A）， 分别为7.94 mg/kg （第4 天）、 1.75 mg/kg（第2 天）， 之后逐渐下降趋于平稳， 偶有起伏， 但变化不大； 平稳期亚硝酸钠含量均处于1 mg/kg 以下， 整个发酵期亚硝酸钠含量低于国家标准20 mg/kg 限量要求； 添加谷维素的试验组的亚硝酸钠含量小于对照组， 其中前5 d 由于对照组亚硝酸钠含量高， 两者差距明显， 之后略低于对照组。 干法腌制豆角， 对照组与试验组均在第7 天出现亚硝酸钠含量峰值（见图3B）， 分别为1.27 mg/kg 和1.24 mg/kg， 之后均下降， 并趋于平稳。 添加谷维素的试验组的亚硝酸钠含量略低于对照组， 由于此条件下亚硝酸钠本身含量低， 两者差距并不明显。 以萝卜为原料制作泡菜， 对照组与添加谷维素的试验组均在第1 天出现亚硝酸钠含量峰值（见图4A）， 对照组为4.30 mg/kg， 试验组为3.30 mg/kg， 之后回落， 并趋于平稳， 监测期内谷维素试验组的亚硝酸钠含量略低于对照组。 以萝卜为原料制作干腌酸菜， 对照组与试验组均在第3 天出现亚硝酸钠含量峰值 （见图4B）， 对照组为14.7 mg/kg， 试验组为13.5 mg/kg， 之后下降明显， 第5 天降至0.5 mg/kg以下， 之后偶有小幅度变化， 但整体趋于平稳， 谷维素试验组的亚硝酸钠含量均低于对照组， 说明谷维素对蔬菜腌制品中的亚硝酸钠具有清除能力。

图3 添加谷维素的泡豆角 （A） 和干腌豆角 （B） 试验组与对照组的亚硝酸钠含量变化情况

图4 添加谷维素的泡萝卜 （A） 和干腌萝卜 （B） 试验组与对照组的亚硝酸钠含量变化情况

（四） 紫苏对蔬菜腌制品中亚硝酸钠的清除能力将新鲜紫苏加入泡菜液制作泡菜， 监测其发酵过程亚硝酸钠含量变化情况。 结果显示， 泡豆角对照组和试验组均在第4 天出现亚硝酸钠含量高峰（见图5A）， 对照组为7.94 mg/kg， 试验组为6.53 mg/kg， 之后逐渐下降， 第6 天后趋于平稳， 偶有起伏， 但变化不大； 平稳期亚硝酸钠含量均处于1 mg/kg 以下， 整个发酵期低于国家标准20 mg/kg 的限量规定； 添加紫苏的试验组的亚硝酸钠含量小于对照组， 其中第2 天、 第4 天由于对照组亚硝酸钠含量高， 两者差距明显。 干法腌制豆角， 将紫苏粉拌入食盐中。 对照组与试验组均在第7 天出现亚硝酸钠含量峰值 （见图5B）， 分别为1.27 mg/kg 和0.7 mg/kg， 之后均下降， 趋于平稳。 添加紫苏的试验组亚硝酸钠含量略低于对照组， 由于此条件下亚硝酸钠本身含量低， 两者差距并不显著。 以萝卜为原料制作泡菜， 对照组与添加紫苏的试验组均在第1 天出现亚硝酸钠含量峰值 （见图6A）， 对照组为4.30 mg/kg， 试验组为3.30 mg/kg， 之后回落并趋于平稳， 监测期内紫苏对照组的亚硝酸钠含量均略低于对照组。 以萝卜为原料的干腌酸菜， 用盐量为10%， 其亚硝酸钠含量监测结果见图6B。 对照组与试验组均在第3 天出现亚硝酸钠含量峰值， 对照组为14.7 mg/kg， 试验组为3 mg/kg， 显著低于对照组， 之后两组均下降明显， 整体趋于平稳， 紫苏试验组的亚硝酸钠含量均低于对照组。 上述结果说明紫苏对蔬菜腌制品中的亚硝酸钠具有清除能力。

图5 添加紫苏的泡豆角 （A） 和干腌豆角 （B） 试验组与对照组的亚硝酸钠含量变化情况

图6 添加紫苏的泡萝卜 （A） 和干腌萝卜 （B） 试验组与对照组的亚硝酸钠含量变化情况

三、 结论

本研究结果表明， 新鲜蔬菜中亚硝酸钠含量极低， 自然条件存放有所增加， 但仍然较低。 蔬菜烹饪前后亚硝酸钠含量无显著变化， 烹饪后存放过程略有上升， 被口腔细菌污染（已食用） 的烹饪蔬菜比未食用的烹饪蔬菜在冷藏存放1 d 和2 d 后亚硝酸钠含量略高， 但均在安全食用范围内， 说明日常饮食使用公筷可减少剩余食物的亚硝酸钠含量， 提高食用安全性。 湿腌泡菜、 干腌酸菜、 外婆菜在制作过程均会出现亚硝酸钠含量高峰， 各品种高峰期和高峰值不同， 且受加工条件影响， 正常生产过程中产品的亚硝酸钠含量均在国家标准限量值 （20 mg/kg） 以下， 但卫生不达标的加工处理会导致亚硝酸钠含量急剧增加。 此外， 本研究得出主食中谷维素、 配料紫苏对亚硝酸钠具有清除效果。