蔬菜中硝酸鹽和亞硝酸鹽的分析

1、蔬菜中硝酸鹽和亞硝酸鹽的分析賈 麗(北京市理化分析測試中心,北京100089摘要:介紹了近幾年來比色法、電極法、紫外法、離子色譜法等對蔬菜中硝酸鹽和亞硝酸鹽的分析進展,并 對今后的發(fā)展作了展望。關鍵詞:比色法;電極法;紫外法;離子色譜法;硝酸鹽;亞硝酸鹽蔬菜是一種與人民生活密切相關而又易富集硝酸鹽的作物, 研究表明, 蔬菜是人體硝酸 鹽的主要來源,人體攝入的硝酸鹽有 70% 80%來自蔬菜 1。在正常情況下,蔬菜從土壤 中吸收的硝酸鹽在體內(nèi)可經(jīng)硝酸還原酶的作用, 轉化為氨和氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)。 而當條件不 適宜時特別是在大量施氮肥的條件下,蔬菜攝取的硝酸鹽量過多,在其內(nèi)不能被充分同化, 致使硝酸

2、鹽在蔬菜內(nèi)大量累積。近年來,蔬菜的安全性問題日益受到各方面關注,特別是蔬菜栽培方式的改變,使得蔬菜 硝酸鹽含量激增, 而人體主要是通過從蔬菜等食品中攝取過量硝酸鹽的, 嚴重危害到人體的 健康。 因此, 蔬菜中硝酸鹽含量的控制應得到加強, 我國已對無公害蔬菜中的亞硝酸鹽和硝 酸鹽含量提出明確的限量標準,亞硝酸鹽 4.0mg/kg;硝酸鹽 600mg/kg(瓜果類 , 1200mg/kg(根莖類 , 3000mg/kg(葉菜類 2,從而相應的檢測方法也應進一步得到完 善,分析蔬菜中硝酸鹽和亞硝酸鹽的方法報道的有很多,包括比色法、電極法、紫外法、離 子色譜法等。1 比色法比色法是一種普遍使用的方法,

3、應用時間較長。王鈁等 3采用了國標方法 GB/T 15401 1994(水果、蔬菜及其制品亞硝酸鹽和硝酸鹽含量的測定測定蔬菜樣品中硝酸鹽和亞硝 酸鹽的含量,將新鮮蔬菜樣品用蒸餾水洗凈,晾去表面水分。用四分法取可食部分,用干凈 不銹鋼剪刀剪成碎塊, 用搗碎機制成勻漿, 準確稱取 20.0g 樣品置于 200 mL燒杯中。 于 538nm 處,測定其吸光度值,外標法定量。他們用此法分析了大量的蔬菜樣品,對杭州市場的蔬菜 硝酸鹽含量進行了分析和質(zhì)量評價, 得到了較好的應用。 崔令強等 4按 GB5009.33-1996 格 里斯試劑比色法進行, 亞硝酸鹽在新鮮蔬菜中含量較低 (0.00-0.60 m

4、g/kg, 部分蔬菜中未檢出 亞硝酸鹽,僅薺菜、香菜、大蔥中亞硝酸鹽的含量稍高,分別為 1.00mg/kg, 0.80mg/kg, 0.80mg/kg。蔬菜中亞硝酸鹽的含量,一般不超過國家制定的限量標準,新鮮蔬菜中含量更 低。汪李平等 5對武漢市冬季市場供應的主營蔬菜種類的硝酸鹽和亞硝酸鹽進行監(jiān)測,硝 酸鹽測定采取磺基水楊酸比色法,亞硝酸鹽測定采用- 萘胺法。通過監(jiān)測發(fā)現(xiàn),蔬菜硝酸 鹽污染十分嚴重, 并對影響蔬菜硝酸鹽累積的原因進行了探討, 提出了限制硝酸鹽污染的措 施。2 紫外法龐榮麗等 6采用紫外法測定了鄭州市 57個蔬菜和水果樣品中硝酸鹽含量,參比硝酸鹽 含量分級評價標準, 分析了目前鄭

5、州市主要蔬菜和水果食用的安全狀況, 提出了降低果蔬中 硝酸鹽含量的有效措施。 具體方法是將新鮮蔬菜和水果表面用去離子水洗凈、 晾干, 用四分 法取可食部分,稱取 100-200g ,用高速組織搗碎機打成勻漿。依試樣中硝酸鹽含量的大小, 準確稱取勻漿 2-20g ,放入 200mL 燒杯中,加入 5mL 飽和硼砂溶液和 100mL 熱水;置沸 水浴中, 加熱 15min , 并不斷搖動。 取出后冷至室溫, 再加入 10mL 亞鐵氰化鉀溶液、 10mL 乙酸鋅溶液和 2g 活性炭,每次加入后均充分搖勻,然后定量轉入 200mL 容量瓶中,用水 定容,用折成槽紋的濾紙過濾,得無色清亮提取液。吸取 1

6、0mL 提取液于 50mL 容量瓶中,用水定容。用 1cm 石英比色杯于 210nm 處測定其吸光度值,根據(jù)工作曲線線性回歸方程計 算試液中硝酸鹽質(zhì)量濃度,并進一步計算出樣品中硝酸鹽含量。羅雪華等 7稱取苦瓜勻漿 樣品 20g 、芥菜 15g ,分別放入 200mL 燒杯中,加入 80mL 熱水和 5mL 飽和硼砂溶液,于沸 水浴中加熱 15min ,并不時攪拌,冷卻,沖洗入 200mL 容量瓶,加 10mL 0.25 mol/L亞鐵氰 化鉀溶液和 10mL 1mol/L的乙酸鋅溶液沉淀蛋白質(zhì), 2g 活性碳粉吸附有機物質(zhì),每加一種均 需搖勻,最后用水定容至刻度搖勻后過濾,得清亮待測液同時用

7、100mL 去離了水做全程空 白 3個。據(jù)苦瓜和芥菜的硝酸鹽含量的不同,分別吸苦瓜待測液 10mL 定容至 50mL ,同時 吸空白溶液 10mL 定容至 50mL ,吸芥菜待測液 2mL 定容至 50mL ,同時吸空白溶液 2mL 定 容至 50mL ,務必使空白溶液的稀釋倍數(shù)與被測樣品的相同。搖勻后于紫外分光光度計上, 用 1cm 石英比色杯于 220 nm 處測定吸光度 A220,再于 275 nm 處測定吸光度 A275, A= A 220-A 275,據(jù) A 從標準曲線上查得相應濃度。據(jù)樣品加水量及勻漿稱樣量計算樣品硝酸鹽 含量。王心宇等 8用紫外檢測,離子色譜分離的方法對蔬菜樣品進

8、行檢測,稱取 1.0g 蔬菜, 加入少量蒸餾水,研磨,轉移到 50mL 容量瓶,置沸水浴中加熱 15min ,離心機轉速設置為 3500r/min,離心,取上清液。將處理后的樣品,用微孔濾膜過濾,并根據(jù)樣品溶液濃度稀 釋后進行離子色譜分析。紫外檢測波長選在 225nm 處。3 電極法用硝酸根電極法測定蔬菜硝酸鹽氮, 只要熟練掌握電極的使用和維護, 提供測試過程所 需的各項條件, 可以得到準確的分析結果。 從回收率、 精密度及與經(jīng)典方法的對比結果表明:該方法滿足蔬菜硝酸鹽快速測定的各項要求,其配置容易、操作簡便、抗干擾能力強,能快 速準確地完成大批樣品檢測, 提高分析工作效率。 相關的文獻報道很

9、多。 汪建飛等 9于 2003年就開始對硝酸根電極法測定蔬菜中硝酸鹽含量的方法進行了研究, 從而確定了測定條件及 適用范圍。 與此同時還與其它分析方法進行了比較實驗 (酚二磺酸比色法、 硝酸試粉比色法 , 測定蔬菜硝酸鹽含量的結果表明,電極法測定蔬菜硝酸鹽含量線性范圍寬,硝酸鹽含量在 8×10-5 8×10-1 mol/L之間都可被直接測定, 回收率為 97.53% - 103. 76%。 該方法簡便快速, 成本低,使用的硝酸根電極內(nèi)阻小,反應快,選擇性較好,在適當?shù)难诒蝿┐嬖谙驴梢灾苯?測定復雜樣品中硝酸鹽的含量,為檢測提供一個快速準確的操作規(guī)程。姚建武等 10將新鮮 蔬

10、菜樣品用清水洗凈,毛巾吸干表面水分,切碎后用打漿機打成糊狀。稱 2.00g 樣于 50mL 燒 杯中,加 10mL 水,在磁力攪拌器上攪拌 3min ,再加 10mL 緩沖液攪拌 1min 。調(diào)低攪拌速度, 插入硝酸根電極與參比電極, 1min 后讀其電位值 E1。用半微量注射器加入 1mol/L 硝態(tài)氮標 準溶液 0.20mL ,低速攪拌,同上讀出電位值 E2。采用標準加入法。硝酸根電極測量待測液 在添加標準溶液前后的兩次電位 (E1和 E2. 用公式 (1計算待測液濃度 (CX :C X =VS C S V X -1(10(E2-E1 /S-1 -1(1式中:V S 為添加標準溶液的體積、

11、 C S 為標準溶液的濃度、 V X 為待測液體積、 S 為電極的實測 斜率。4 離子色譜法隨著現(xiàn)代大型科學儀器的飛速發(fā)展及其應用范圍的廣深性, 采用離子色譜法測定新鮮蔬 菜中的 NO 2和 NO 3含量具有簡便、選擇性好、靈敏度高、準確度高等優(yōu)點 , 該法無需添 加任何化學試劑, 分析速度快, 一次進樣能同時測定多種陰離子, 較適合蔬菜中亞硝酸鹽和 硝酸鹽的批量檢測,同時也能減少實驗中的有毒有害試劑對環(huán)境的影響。沈宏等 11取有代 表性的植株,先用自來水清洗 3次,然后用蒸餾水清洗 3次,再用去離子水清洗 5次。用濾紙 吸干表面水分,選取典型部位將其剪碎。稱取植株鮮樣 1g ,加入 2 mL

12、去離子水,再加入少 量石英砂,將其研磨成漿,再加入 3 mL去離子水,將其洗入離心管中。在 0、轉速為 9000 r/ min條件下離心 0.5h 。將上清液過濾到指形管中,然后將其過 XAD 系列樹脂層析柱。用 1mmol/L HCl洗脫,將洗脫液過葡聚糖凝膠層析柱。再用部分收集器分管收集、微孔濾膜過 濾立即分析或放入冰箱 (4 備用。以甲醇作為有機改性劑, 30 mmol/L NaOH + 甲醇 15%為淋洗液, 用離子色譜同時分析菜豆有機酸和無機陰離子。 結果表明, 該方法能同時分析菜 豆根部和葉部的 N03-、 N02-等物質(zhì)。其檢測限為 0.02-0.40 mg/L,線性工作范圍為

13、2-120 mg/L之間,相對標準偏差低于 10%,相關系數(shù)在 0.9354- 0.9984之間,樣品加標回收率為 (100士 10%。與 Na 2B 407或 Na 2C03/ NaHCO3作淋洗液相比,該法準確、方便、快速且不受干擾,測 定結果令人滿意。張瑩等 12取 5g 新鮮洗凈蔬菜樣品于搗漿機中搗碎,加 100mL 去離子水浸 泡,加入 1N NaOH調(diào)節(jié) pH 至 8.3 ,置于 80恒溫振搖提取約 0.5h ,離心過濾,濾液定容至 150mL ,取 5mL 過 sep-pak C18預柱 (日本 Waters 公司 凈化,再取濾液過微孔濾膜,濾液進行 HIC 分析。 使用 HIC

14、-6A 高效離子色譜儀 (日本島津公司 。 蔣蓉等 13稱取新鮮蔬菜樣品 10g 于 研缽中,研磨勻漿,用 50mL 濃度為 0. 01 mol/ L NaOH 溶液洗入有蓋錐形瓶中,在超聲條 件下提取 10min ,靜置,傾取上清液于離心管中,在轉速為 10000r/ min 的條件下離心分離 10min ,備用。將石墨化炭黑柱 ( ENVI -CARB ( Supelco 用 5mL 純水洗滌后,將樣品溶液 上柱,棄去前 2mL 流出液,收集后 5mL 樣品溶液于 AS40 自動進樣器進樣管中,經(jīng) 0. 45m 過濾器過濾后,自動分析。用離子色譜法 / 電導檢測器測定蔬菜和水果中亞硝酸鹽和

15、硝 酸鹽含量。 優(yōu)化了分離條件, 以 3.5mg/ L Na2CO 3-1.0 mg/ L NaHCO3為淋洗液, 100g/ mL Cl- 和 0.50g/ mL NO 2 - 能得到良好的分離。相對標準偏差:NO2-為 1.5 %, NO3-為 0.61 %;回收率:NO 2-為 97 %102 % , NO 3-為 96 %104 %。楊敏等 14建立了化學抑制電導檢測離 子色譜法定性定量分析蔬菜硝酸鹽含量的方法。 陰離子分離, 流動相為 1.7mmol/L NaHCO3 /1.8 mmol/L Na2CO 3。 流速 1.2 mL/min, 自動連續(xù)再生抑制裝置 SRS-UL TRA。

16、 線性范圍為 0.1 100.0 mg /L,線性關系為 0.9997,檢出限為 0.05mg/L。應用此法,測定了多種蔬菜硝酸鹽含 量。方法操作簡單、快速、基體干擾少、靈敏、準確。稱取蔬菜樣 50.00g 于組織攪拌機中, 加水 150 mL,攪拌 2min ,以 0.0050.01mmol/L NaOH 溶液 50 mL,沿杯壁沖洗菜樣,攪拌 1 min ,轉入燒杯中,于 70水浴中加熱 30 min,冷卻至室溫,用布氏漏斗過濾,以水沖洗, 定容體積為 500mL ,取部分濾液,以 0.45m 濾膜過濾。樣品測定結果表明,離子色譜法與 國標法相比, NO 3-含量測定平均值誤差均不超過&#

17、177;5 %,但標準偏差小于比色法,說明離子 色譜法測定蔬菜 NO 3-含量準確度高,重復性良好,具有簡單、快速、靈敏等優(yōu)點,可用于蔬 菜生產(chǎn)銷售中硝酸鹽含量監(jiān)測的定性定量測定。王守箐 15也以西紅柿為例,應用離子色譜 建立了一種快速有效的檢測硝酸鹽和亞硝酸鹽的方法。林國劍等 16準確稱取 50.00 g 新鮮 蔬菜樣品, 于組織搗碎機中加入 150 mL 去離子水后, 搗碎 2 min, 再用 50 mL 去離子水沿杯 壁沖洗菜樣,搗碎 1 min,轉入燒杯中,用超聲波儀萃取 30 min后用布氏漏斗過濾,以水洗 脫,定容至 500 mL,取部分濾液于離心管中, 5000 r/ min離心

18、 10 min 后,以 0.45m 濾膜 過濾后上機。以流速 1.2 mL/ min,流動相為 1.7 mmol/ L NaHCO3 1.8 mmol/ L Na2CO 3混合 液,色譜條件為:陰離子分離柱 Dionex AS14S 柱 (4 mm×250 mm 及相應保護柱 IonPacAG14(4 mm×50 mm,自動連續(xù)再生抑制裝置 SRS - ULTRA 4 mm,建立了外加水模 式抑制電導檢測的離子色譜法對蔬菜中 4種陰離子進行了分離測定。徐霞等 17將新鮮蔬菜 樣品用自來水洗凈, 再用去離子水沖洗 2 3次, 晾去表面水分。 用四分法取可食部分, 切碎, 按比

19、例加入一定量水 (稱取試樣時應扣除加水量 ,用高速組織搗碎機制成勻漿樣品。稱取 5 10g (精確到 0.001g 試樣于 150mL 具塞磨口錐形瓶中, 加入去離子水 50mL , 超聲萃取 30min 后,靜置 5min ,過濾后將溶液轉移至 200mL 容量瓶中,定容。進樣前過 0.45m 微孔濾膜, 若提取液顏色較深,則可再通過固相萃取柱除去大分子有機物和色素等雜質(zhì)。王群芳等 18稱取 1-2g 干凈新鮮蔬菜樣品于事先加少量石英砂的研缽中, 研磨至勻漿, 用 50 mL超純水轉 入 100 mL具塞膠瓶中,超聲提取后,離心,取上清液稀釋,再通過色譜前處理柱除去有機 物,待測。采用抑制型

20、離子色譜法同時測定葉菜中的硝酸鹽和亞硝酸鹽的含量。色譜柱為 Ionpac AS11 柱,流動相為 21mmol/L NaOH溶液,檢測器為電導檢測器 (CD,流動相流速為 1.0 mL/min。 該方法簡便、 快捷, 準確度和靈敏度高, NO 2-和 NO 3-的回收率分別為 97% -105%和 95%-104%,相對標準偏差 RSD <5.0%。同時考察了樣品浸提時間對結果的影響。5 語結綜上所述,可以看出,對蔬菜中硝酸鹽和亞硝酸鹽的分析手段逐漸復雜?？梢灶A見,隨 著人們各種安全意識的增強, 以及現(xiàn)代儀器自動化和測試技術的發(fā)展、 普及和完善, 對蔬菜 中硝酸鹽和亞硝酸鹽的分析研究也將

21、會增加,而且必將趨于更加簡單、快捷、靈敏和高效。 參考文獻:1賓士友 阮月燕 蔡耕鳴 . 廣西蔬菜水果硝酸鹽含量狀況與控制措施 J.廣西農(nóng)學報 ,2006年 2月 ,21(1:23-25. 2GB 184062001S3王鈁 王衛(wèi)平 華楚衍 . 杭州市場蔬菜硝酸鹽含量分析及質(zhì)量評價 J.浙江農(nóng)業(yè)學報 ,2004 16(5:271-273. 4崔令強 孟慧 唐正松 . 濟寧市 33種市售蔬菜中亞硝酸鹽含量測定 J.濟寧醫(yī)學院學報 ,2003年 12月 , 第 26卷第 4期 .5汪李平 向長萍 王運華 . 武漢市場蔬菜硝酸鹽含量狀況及食用衛(wèi)生評價 J.湖北農(nóng)業(yè)科學 ,2003No3:71-72.6龐榮麗 方金豹 袁國軍 . 鄭州市主要蔬菜和水果硝酸鹽污染狀況調(diào)查 J.中國農(nóng)學通報 ,2006年 2月 , 第 22卷 第 2期 :297-300.7羅雪華 蔡秀娟 . 紫外分光光度法測定蔬菜硝酸鹽含量 J.華南熱帶農(nóng)業(yè)大學學報 ,2004年 3月 , 第 10卷第 1期 :13-16.8王心宇 項新華 涂曉明