1、 本科毕业论文 ( 20 届) 养殖鱼虾中亚硝酸盐的检测 所在学院 专业班级 农业资源与环境 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 - 2 - 摘要 近年来,广泛采用的含氮农药、化学氮肥及含氮工业废水、废渣对环境土壤和水造成污染 ,使蔬菜、水产品等食品中亚硝酸盐含量不断增加。国 内外已报道的测定亚硝酸根的方法很多,有光谱分析法: 可见分光光度法、 紫外光度法;色谱分析法:高效液相色谱法、离子色谱法;电化学分析法等。 本文使用食品安全国家标准食品中亚硝酸盐与硝酸盐的检测( GB 5009.33 2010)中的分光光度法,对养殖水产品样品中的亚硝酸盐进行检测、分析。 用 VIS-723
2、N可见分光光度计检测 543nm、 538nm两波长处样品的吸光值,检测样品中亚硝酸盐的含量,进行结果比较、分析。亚硝酸盐在 543nm、 538nm两处的方法检出限分别为 0.0066mg/kg、 0.0063mg/kg。 样 品加标回收率在 90.26 107.01%之间 , 两次独立测定结果的绝对差值与算术平均值的比值的百分比为 0.59 1.00%,均小于 10%。 精密度和重现性均能满足试验要求。 关键词 养殖; 鱼虾;亚硝酸盐;检测 - 3 - Abstract In recent years, the widespread use of nitrogen-containing p
3、esticides, chemical fertilizers and nitrogen industrial wastewater, waste on the environment caused by pollution of soil and water, so vegetables and aquatic products increased nitrite content of food. Domestic and international determination of nitrite has been reported many ways, a spectral analys
4、is method: visible spectrophotometry, UV spectrophotometry; chromatography: HPLC, ion chromatography; electrochemical method. This article uses spectrophotometry in national food safety standards of food detection of nitrite and nitrate (GB 5009.33-2010), to detect nitrite in aquatic products and to
5、 analyze the test results. Use the VIS - 723N visible spectrophotometer to detect nitrite in aquatic products in 543nm, 538nm two wavelength absorbance, calculate the nitrite content in samples. The results were compared and analyzed. Nitrite in the 543nm, 538nm the detection limits were 0.0066mg/kg
6、, 0.0063mg/kg. The recovery rate between the 90.26 107.01%, the results of two independent determination of the absolute difference and the arithmetic mean of the percentage ratio of 0.59 1.00%, they are less than 10%. Precision and reproducibility can meet the test requirements. Keywords cultivatio
7、n; farmed fish; nitrite; Determination - 4 - 1 前言 在自然界和生活中,亚硝酸盐分布很广,广泛存在人类环境中,在食物中,如粮食、蔬菜、肉类和鱼类中都含有一定量的亚硝酸盐,比如 蔬菜中约有 4 毫克 /千克 ,肉类约有 3 毫克/千克 ,蛋类约有 5 毫克 /千克, 豆 粉 中的平均含 量可以达 到 10 毫克 /千克 。 其它食物如各种酒类、蘑菇、调味品、加工薰制食品、腌菜中也含有亚硝酸盐,亚硝酸盐还存在于土壤、水以及烟草的烟雾中。 2 20 世纪 80 年代以来,随着中国经济的快速增长及人民生活水平的大幅度提高,食品结构发生了重大变化,食品安全成
8、为 21 世纪人们最关注的问题之一。 12007 年 4 月, 长春发生集体亚硝酸盐中毒事件 , 致 25 人住院 ; 2010年 11月 11 日,海螺沟中毒事件续:检测出亚硝酸盐超标 500 多倍; 2011 年 2 月 23 日晚, 北京家乐福 5 名员工亚硝酸盐中毒事件系误食 ; 2011年 3 月 8 日,安徽亳州 亚硝酸盐中毒事件。一系列的亚硝酸盐中毒事件的发生,让我们了解到亚硝酸盐对我们生活环境,人类健康的影响越来越严重, 我 国每 年均有多起 亚硝酸盐中 毒 事 件 发生。 2 亚硝酸盐的介绍 亚硝 酸盐 为一种白色或微黄色结晶,有的为颗粒状 浅灰色 粉末,无臭味 、 微咸涩,
9、易潮解,易溶于水。 7 在生活中常见的烟硝酸盐有亚硝酸钠和亚硝酸钾,被称为工业用盐。亚硝酸盐性状与食盐极为相似,是一种剧毒化学品,同时也是一种允许使用的食品添加剂,作为食品添加剂, 4其目的在于保持或赋予食品以良好的色泽,抑制微生物的增殖,同时对提高腌肉的风味也有 一定的作用。近年来,人们发现烟硝酸盐能和不同种类的氨基化合物反应,产生致癌的 N-亚硝基化合物。 5 2.1 亚硝酸盐的来源 亚硝酸盐和硝酸盐广泛存在于土壤、水域及植物中,绿色蔬菜中的甜菜、莴苣、菠菜、芹菜及萝卜等硝酸盐含量较高 ,硝酸盐可以在某些细菌的还原作用下可变成亚硝酸盐。目前广泛采用的含氮农药、化学氮肥及含氮工业废水、废渣对
10、环境土壤和水造成污染,蔬菜中亚硝酸盐含量不断增加 ,土壤是水体、植物性食品亚硝酸盐的主要来源。 4 2.2 亚硝酸盐对人类健康的影响 亚硝酸盐广泛应用于食品保鲜、药物领域, 同时存在于污染的水、蔬菜内。随着农业氮肥大量应用和工业废水排放,地表水和地下水亚硝酸盐污染越来越严重。人体内亚硝酸盐主要来自饮水和食品中的硝酸盐在体内的转化,或直接从饮水和食物中摄取,在人体内的亚硝酸盐也可由 NO 转化形成。 8亚硝酸盐可在人和动物体内与摄入的次级胺等含氮物结合,转化形成公认的强致癌物 亚硝胺,从而诱发消化系统癌变。 9 2.2.1 亚硝酸盐进入人体的主要途径 人体中亚硝酸盐的来源主要有两种,一种是体外来
11、源,体外来源主要来人类食用的食物和饮用水,由于饮食习惯和地域的差异,不同 地区的人摄入量也有不同。另一种是内源性来源,一般情况下人体外摄入的亚硝酸盐的摄入量是很低的,主要由进入人体内的硝酸盐经细菌还原而成。以下主要介绍亚硝酸盐的几种体外的来源。 2.2.1.1 饮用水 们饮用的井水、河水或者自来水,大多含有微量的硝酸盐。硝酸盐对人体并无害处,所以饮用无妨。但如果饮用水被细菌污染,在某些细菌作用下,硝酸盐能转化为亚硝酸盐。刚- 5 - 被打上来的深井水,亚硝酸盐的含量只有 0.01mg/L,在室温下存放三四天后,亚硝酸盐的含量会上升至 0.914mg/L 左右,即使将原来不含亚硝酸盐的水存放 4
12、 天后, 亚硝酸盐的含量也会上升到 0.11mg/L。由于含有杂质较多,河水存放后变质更快。若将亚硝酸盐含量仅为 0.5mg/L的河水存放 4 天,亚硝酸盐的含量竟高达 1.757mg/L。另外 ,用不洁净的器具盛放的隔夜水、蒸锅水或暖瓶底剩水均会含有较多的硝酸盐或亚硝酸盐 ,人饮用可引起中毒。我国某些地区的苦井水含有较多的硝酸盐和亚硝酸盐 ,如用这种水煮粥 ,或在不洁净的容器内存放过久 ,由于细菌的作用 ,可增加粥内的亚硝酸含量。煮熟的粥 4 小时后亚硝酸盐含量开始增高 ,存放一日后达 184mg/kg。有人认为,存放时间较长的水烧开或粥煮熟后 就能杀死细菌,食用也就无害了,但事实上并非如此
13、,因为细菌虽然死了,亚硝酸盐依然存在,它的潜在危害并未消除。 2】 2.2.1.2 蔬菜、某些养殖水产品等食物 蔬菜是一种易于富积硝酸盐的植物性食品,相当一部分蔬菜如芹菜、菠菜、萝卜、白菜等均含有大量的硝酸盐,人类摄取的硝酸盐 80以上来自蔬菜 ,虽然硝酸盐对人体的直接毒害性不大,但它很容易被还原成为亚硝酸盐。另外在大白菜、萝卜等在腌制或浸泡的过程中,所含的硝酸盐也会逐渐变为亚硝酸盐,且随时间的延长而慢慢增多。 在亚硝酸盐含量超标的水体中养殖的水产品,均会含有亚硝 酸盐,人们食用此类的水产品,也会将有毒的亚硝酸盐带入体内。 在人体内的亚硝酸盐导致人患高铁血红蛋白症,更为严重的是,亚硝酸盐还可在
14、人和动物体内与摄入的次级胺等含氮物结合,转化形成公认的强致癌物 亚硝胺,从而诱发消化系统癌变。 2.2.1.3 食品添加剂等其他途径 亚硝酸盐作为食品着色剂和防腐剂,允许用于肉及肉制品的生产加工中,被广泛用于火腿、香肠、咸肉、肉类罐头等制品中,添加亚硝酸盐可以抑制肉毒芽孢杆菌,并使肉制品呈现鲜红色,但是亚硝酸盐的添加使肉制品中亚硝酸盐残留。当人们食用色泽特鲜的肉制品时,亚硝酸盐 也就随之进入人体内。海盐中也含有少量硝酸盐和亚硝酸盐,鱼类含有一些胺类物质,鱼死后就会有很多的胺从蛋白质中分解出来,用海盐腌制咸鱼,腌制过程中亚硝酸盐跟仲胺起反应,生成亚硝胺。人们食用了用海盐腌制的咸鱼时,亚硝胺就会进
15、入人体。 2.2.2 亚硝酸盐中毒机制 亚硝酸盐是怎样对人体等生物产生危害呢? 人体血液中运输氧的物质 血红蛋白是由环蛋白与亚铁血红素结合成的,是亚铁离子用 5 个配位轨道和卟啉环蛋白质结合而成的混配配合物。亚硝酸盐在生物体内可以破坏金属配合物的正常状态而引起病变。亚硝酸盐具有氧化性,当亚硝酸盐进 入人体后,能与血红蛋白中的亚铁离子发生氧化还原反应,使低铁血红蛋白氧化为高铁血红蛋白,从而导致高铁血红蛋白丧失携氧的功能,失去了与氧结合的的能力。正常人体内存在高铁血红蛋白还原酶,这种酶可将高铁血红蛋白还原为亚铁血红蛋白。当进入人体亚硝酸盐的量不超过高铁血红蛋白还原酶的还原能力时,高铁血红蛋白还原酶
16、可以将高铁血红蛋白还原为亚铁血红蛋白,因此导致机体发生病变;当人体血液内的亚硝酸盐的量超过高铁血红蛋白还原酶的还原能力时,使血液中高铁血红蛋白的量增加,大量增加的高铁血红蛋白使血液失去携氧功能,造成组织缺氧,使人 体表现出亚硝酸盐中毒的各种症状。 9 2.2.3 亚硝酸盐中毒症状 亚硝酸盐中毒量为 0.2 0.3g,致死量为 3g。若误食纯亚硝亚硝酸盐一般 10 15 分钟发- 6 - 病。 10中毒的主要表现:一、头痛、头晕、无力、胸闷、气短、心悸、恶心、呕吐、腹痛、腹泻及口唇、舌尖、指尖青紫等。 二、全身皮肤及粘膜呈现不同程度青紫色 (高铁血红蛋白血症引起的紫绀 )。三、严重者出现烦躁不安
17、、精神萎靡、反应迟钝、意识丧失、惊厥、昏迷、呼吸衰竭甚至死亡。 8 2.2.4 预防亚硝酸盐食物中毒措施 亚硝酸盐中毒是指由于食用硝酸盐或亚硝酸 盐含量较高的腌制肉制品、泡菜及变质的蔬菜引起中毒,或者误将工业用亚硝酸钠作为食盐食用而引起,也可见饮用含有硝酸盐或亚硝酸盐苦井水、蒸锅水后,引起的中毒。 2.2.4.1 严禁食用腐败食物。 食物中一般都含有微量硝酸盐,如存放过久或保管不当,一旦开始腐坏 ,细菌大量繁殖,可把硝酸盐转化为亚硝酸盐,亚硝酸盐的含量就有明显的增高,已腐坏变质的食物均应不许食用。 2.2.4.2 要食用新鲜蔬菜,不吃或少吃腌制的酸菜。 不宜长时间大量吃酸菜,少吃或不吃腌腊制品
18、、酸菜。不吃腌制时间在 24 小时之内的咸菜。咸菜和泡菜也可产生亚硝 酸盐,但产生的高峰出现在腌泡第七天,若隔半个月后食用,则其中的亚硝酸盐会大大减少。要食用新鲜蔬菜,蔬菜在冰箱不可存放过久,最好现买现吃,对有异味的变质蔬菜坚决不吃。 8 2.2.4.3 严禁饮用苦井水等含有大量亚硝酸盐的水 在炉灶上烧了一整夜或放置了 1-2天的不冷不热的温吞水 ,自动热水器中隔夜重煮的开水 ,经过反复煮沸的残留开水 ,盛在保温瓶中已非当天的水 ,蒸过馒头、饭、肉等食物的蒸锅水 ,有苦味的井水。苦水地区应进行水质处理,必须食用“苦井”水时,应避免用长时间保温的苦井水来烹煮饭菜。 2.2.4.4 多吃一些含 维
19、生素 C 和维生素 E 丰富的蔬菜、水果以及大蒜、茶叶、食醋等 食物 。 蔬菜、水果、 大蒜、绿茶、胡萝卜、西红柿等食物含有丰富的维生素 C,多食用可抑制亚硝胺形成,所以多吃新鲜蔬菜、水果对防癌是有好处的。还有研究认为,麦芽、杏仁、胡桃含有较多维生素 E,对阻断致癌物也有好处。 2.2.4.5 加强硝酸盐和亚硝酸盐的保管,防止误食。 亚硝酸盐常用于生产各种染料,也当做防冻剂使用,在实验室中常用作氧化还原试剂,人们通常称做“工业用盐”。 亚硝酸盐的外观和食盐、碱面、白糖和发酵粉等很像 ,亚硝酸盐和食盐都有咸味,因此烹调时误将亚硝 酸钠当作食盐使用造成中毒的事件时有发生。 亚硝酸盐与我们经常用的食
20、用盐截然不同,应严格区分,问题往往发生在将两者混淆上。广大群众,特别是厨师和餐厅、食堂管理人员,应具备预防亚硝酸盐中毒的常识,胡椒和辣椒等调味品与盐分开包装,防止误食亚硝酸盐。在使用食盐前如有怀疑宜用下述的简易方法加以鉴别:最简便的一种方法是水验法,因为亚硝酸钠溶解时吸收的热量比食盐大 ,而且吸热速度快。因此,用少量的试样(大约 5 克),加入冷水(约 250 克)中,用手搅拌,水温急速下降的则是亚硝酸钠。另一种常用的方法是酸碱度鉴别法:在清水试样溶液 中用 PH 试纸测溶液的 PH,食用盐 PH 是中性,亚硝酸盐的 PH 碱性。此外,还有高锰酸钾实验法及碘化钾实验法。 2.2.4.6 增强法
21、制观念,杜绝在食品中掺入含亚硝酸盐的物质。 商家为了防腐和增加色泽,在食品里增添一些防腐剂等,如在咸肉、火腿、香肠、鱼、肉制成的成品中添加亚硝酸盐。肉、鱼类制品在加工中,必须使用亚硝酸盐时,应按规定在- 7 - 国家允许的范围和剂量内使用。允许的范围内,一般情况下不会影响人体健康,但是如果添加超量或食用过多,对健康不利。一方面肉制品生产者要严格管理、控制亚硝酸盐使用量,另一方面食品监督机构还提醒 广大消费者,不食色泽异常的肉制品。另外在购买熟肉制品时应尽量购买大型企业、老字号企业及通过质量体系认证的包装产品。千万不要在路边小贩处购买散装肉制品 ,千万不要购买色泽太鲜艳的熟肉制品 ,以免误食亚硝
22、酸盐。 2.3 亚硝酸盐对水水产养殖的影响 水产养殖中亚硝酸盐超标已是一个世界性的难题,是危害水产健康养殖的关键因素之一。亚硝酸盐是氮元素的不稳态,是诱发水产动物暴发性疾病重要因素。亚硝酸盐在养殖水体中轻则易引起鱼类患病 (如败血症 ),重则直接引起鱼类中毒死亡 (类似泛池 )。因为亚硝酸盐的长期蓄积,使鱼、虾、蟹等养殖动物 抗病力降低,亚硝酸盐进入鱼类血液后 ,可以使鱼类血液的携氧能力下降 ,促使鱼类机体供氧不足 ,体质下降 , 招致各种病原菌的侵袭,增加鱼类患病机率 ,并且与正常情况相比 ,鱼类不耐低氧 ,稍遇天气变化 ,就会引起鱼类大批死亡。养殖水质亚硝酸盐含量应控制在 0.2mg/L
23、以下,根据各种鱼、虾、蟹的养殖情况,为确保其安全,一般将水中的亚硝酸盐控制在 0.1mg/L 以下。但实际养殖中,虾蟹池亚硝酸盐浓度常常超过0.3mg/L,引起虾蟹大量死亡,造成巨大的经济损失。 10 2.3.1 水产养殖中亚硝酸盐产生的原因 养殖水体中的含氮有机 物,如残余饵料、粪便及动植物残体等,先通过生物矿化为氨态氮,氨态氮在硝化作用下转化为硝酸盐氮,这是一个耗氧、耗碱度的过程,亚硝态氮是其中不稳定的中间形式,对养殖生物具有很强的毒性。溶氧充足时,经硝化作用可转化为无毒的硝态氮,在缺氧条件下则经反硝化作用,又可能转化为毒性更强的氨氮。硝化作用需要耗费大量溶氧,每氧化 1 克氨氮大约需要
24、4.2 克氧。池塘水体,特别是底层水体中氧气不足,硝化过程受阻,水中亚硝酸盐含量升高。 10引起亚硝酸盐超标的主要原因有: 2.3.1.1 不合理投饲 在饲养的过程中,投喂饲料的质量和 方法对产生亚硝酸盐的影响很大。 驯化养鱼时,投喂含有蛋白较高的饲料,有些蛋白是鱼类无法利用的,这些蛋白被排泄到水中;投喂方法不当,造成鱼类吃得过饱,有些饲料来不及消化就排泄到水中;还有些残饵、饲料直接落入水中,这些在水中的饲料残饵等会被分解产生大量的氨和有毒物质,再经过亚硝化细菌和光合细菌的作用很快转化为亚硝酸,亚硝酸与一些金属离子结合后形成亚硝酸盐。 2.3.1.2 不合理施肥 在不少养殖地区,仍然是采用投饲
25、和施肥相结合的方法养鱼,使用的是有机肥和碳酸氢氨等肥料,长期大量使用 N 肥,这些肥料在水体中会产生大量 钱态氮,氨态氮在亚硝化细菌的作用下被氧化为亚硝酸氮,进而被硝化细菌氧化为硝酸氮。 2.3.1.3 池底淤泥 由于池底养殖密度过大,长时间不清除池底淤泥,加上投喂饲料量也大,很容易造成水底缺氧,通过各种微生物的作用,使含氮有机物分解,产生氨态氮、亚硝态氮、硝态氮等物质。 11 12 2.3.2 亚硝酸盐对养殖水产危害机理 当水中的亚硝酸盐浓度积累到 0.1 毫克 /升后,亚硝酸盐将对水体中养殖的鱼、虾、蟹产生危害,其作用机理主要是:亚硝酸盐通过水产动物的鳃和体表渗透和吸收,进入血液,与血液中
26、的携氧蛋白结合,而使之 失去携带氧气的功能,从而表现为缺氧症状。 16 - 8 - 2.3.3 养殖动物的亚硝酸盐中毒症状 亚硝酸盐浓度增高到一定程度,鱼类就会出现厌食的现象。养殖水体中亚硝酸盐的含量(以氮计 )达到 0.1 一 0.5mg/L 时,鱼类就会产生中毒症状 :摄食降低,鳃呈紫红色,呼吸困难,游动缓慢,躁动不安;含量高于 0.5mg/L 时,中毒症状明显加重,某些器官功能会出现衰竭,严重时导致死亡。 14在亚硝酸盐含量高的养殖水体中,即使水体中的溶解氧高,水产动物也表现出缺氧、昏迷状态,体力衰退,鳃部受损变黑,出现“游塘”、“浮头”、“偷死” 、“冒底”等现象。除此以外,水产动物长
27、时间生活在亚硝酸盐偏高的水体中,其活力差,摄食量降低,自身免疫力下降,容易感染病原而暴发疾病。 16 2.3.4 降解、防治亚硝酸盐的方法 11 18 19 水体中亚硝酸盐的含量过高一直是养殖过程中主要的危害之一,亚硝酸盐含量过高,会导致水体理化因子和生物系统失去平衡,病害增加,给养殖户带来比较惨重的损失,严重抑制了水产养殖产量的增长和水产贸易的发展。当前还没有能降解亚硝酸盐的特效药,在水产养殖实践中,一般选择以下几种措施缓解和降低亚硝酸盐的危害。 2.3.4.1 物理化学防治 水体中亚硝酸盐浓度偏高这一问题,目前还没有能够降解亚硝酸盐的特效药物,在水产养殖实践中,积累了一些物理和化学方法,如
28、物理吸附法、还原法、氧化法、肥水法、间接控制法等。 物理吸附法,物理吸附法是使用具有高吸附能力的物质,如沸石粉、硅胶、活性炭、海泡石等吸附剂,将亚硝酸根吸附在其结构中。这种方法在生产中广泛使用,许多底改产品均含有吸附剂成分。该法优点是作用时间短、成本低,缺点是用量大。 还原法,该方法利用亚硝酸根离子中的氮为中间价态,具有被还原的特性,将亚硝酸根离子转变为毒性较小甚至无毒的物质 。此方法维持时间短,水体亚硝酸盐容易反弹。 氧化法,亚硝酸根离子中的氮为中间价态,具有被氧化的特性。当介质中的亚硝酸根遇氧化剂时则会改变氮的价态,发生得失电子的变化而被氧化。亚硝酸盐被氧化成无毒或毒性较小的物质。此方法的
29、特点是亚硝酸盐降解率比较低,此外还存在容易反弹的弱点。 肥水法,亚硝酸盐富含氮肥,是藻类生长繁殖的基本营养。因此,使用单细胞植物生长调节剂、光合作用催化剂、微量元素、硅肥等来加快水体藻类生长繁殖速度,能有效降低亚硝酸盐的浓度。 间接控制法,通过换水、增氧、使用底质改良剂、泼洒红糖、食盐、硫代 硫酸钠等控制亚硝酸盐浓度的偏高。 以上方法都没有从根本上解决问题,仅起到缓解和控制亚硝酸盐浓度的作用,治标不治本,有些方法不仅作用时间短、成本高、亚硝酸盐的浓度会反弹、对规模化,高密度的养殖不适用,还可能造成一系列的环境和社会问题。 2.3.4.2 微生态制剂防治 微生态制剂又称微生态调节剂、益生素等。它
30、是从天然环境中筛选出来的微生物菌体经培养、繁殖后制成的含有大量有益菌的活菌制剂。微生物有益菌可用来净化水质,还能防治病害,提高饲料的转化率和养殖动物生产性能,明显减少水产对周边环境造成的污染,同时由于具有无毒 副作用,无耐药性、无残留、生产成本低、生产效果显著等特点而日益受到重视。我们知道的细菌主要有两类:硝化菌和反硝化菌,硝化菌能将亚硝酸盐转化为硝酸盐,需要在有氧条件下进行;反硝化菌在缺氧条件下将亚硝酸盐还原成 N2 或氮氧化合物。目前,- 9 - 人们开始广泛使用微生物制剂来解决养殖水体中亚硝酸盐偏高的问题,并取得了一定的效果。 市场上许多降解亚硝酸盐的产品都标示主要成分为硝化菌和反硝化菌
31、,从理论上说,硝化菌和反硝化菌是可以降低水体中亚硝酸盐的含量,但是因为它们是化能自养菌,生长繁殖速度慢,要比较长的时间才能繁殖一代,加上菌 类保存技术、投放后到水体成活率高低、水体环境等各方面影响,造成了硝化菌和反硝化菌降解亚硝酸盐的效果不是很理想。 2.4 亚硝酸盐检测方法研究现状 20 21 2.4.1 光谱分析法 光谱分析法主要分为分光光度法和发光分析法法 (包括荧光法 ,化学发光法和生物发光法 ),分光光度法是亚硝酸盐分析中应用最广泛的,分光光度法能保持长盛不衰的原因很多,主要为 5 个方面 :比起其它痕量分析方法来说 ,分光光度法的精密度和准确度比较高 ,所以在标样定值及标准方法中被
32、广泛采用;分光光度法比较成熟 ,可以测定很多的元素 (包括 离子 ),测定也比较灵活;分光光度法有一定的灵敏度和选择性 ,比较简单、快速;分光光度法不需要大型的仪器设备 ,也不需要过多的投资 ,比较适合我国国情;分光光度法历史的悠久 ,普及度广 ,有一支庞大的技术队伍和雄厚的技术力量。 在亚硝酸盐的光谱分析法中以可见分光光度法和紫外分光光度法最常见。 2.4.1.1 可见分光光度法 可见光分光光度法测定亚硝酸盐大多基于亚硝酸根在较低温度下的重氮 -偶合反应和亚硝化反应 ,在水样及食品分析中有重要的应用。但这些方法大多要使用有毒有害试剂 ,不仅危及操作者的身心健康 ,也会造成二次污染 ,因而有一
33、定局限性。 2.4.1.2 紫外分光光度法 紫外分光光度法主要是利用硝酸盐和亚硝酸盐在 210nm的紫外区有较强吸收的特性进行测定。因而可以直接用紫外光度法测定亚硝酸根,也有用碱性品红紫外光度法测定亚硝酸根的报道 ,但灵敏度较低 ( =1.2 104),干扰严重。一些离子和溶解性有机物对测定干扰较大,且两种离子无法同时测定。但紫外光度法和化学计量学方法联用 ,在很大程度上解决了谱图重叠、干扰严重等问题 ,实现了多组分不分离同时测定。 2.4.2 色谱分析法 色谱分析法具有良好的分离能力和较高的灵敏度 ,比较适合于 分离分析成分比较复杂样品。 中硝酸盐和亚硝酸盐的色谱法主要有高效液相色谱法和离子
34、色谱法。 2.4.2.1 高效液相色谱法 利用高效液相色谱法测定蔬菜等食品中的硝酸盐亚硝酸酸盐主要是利用流动相 (通常是磷酸、磷酸盐缓液 )将样品中的磷酸盐和亚硝酸盐在色谱柱中得到分离,然后用紫外检测器检测,因而可以同时测定硝酸盐和亚硝酸盐,具有快速、高效、准确的优点。与紫外分光光度法想比较,无论是方法的灵敏发、回收率、线性范围还是精密度方面,均优于紫外分光光度法,而且硝酸盐和亚硝酸盐可以同时测定,因此,该方法是蔬菜等食品中硝酸盐和亚硝 酸盐同时快速测定的理想方法。 2.4.2.2 离子色谱法 离子色谱法 (IC)是 20世纪 70年中期发展起来的一项新的液相色谱技术,随着 IC理论逐渐成熟,
35、目前 IC已成为分析化学中发展较快的分析方法之一。作为一种新型的色谱分析方法,离子色谱法不仅可以同时测定蔬菜等食品中的硝酸盐和亚硝酸盐,还可以根据不同的研究目的,同时定量测定其他阴离子组分的含量。如氟、氯、甲酸、抗坏血酸、柠檬酸等离子,以- 10 - 满足同一样品多阴离子组分的同时定量测定。与比色法相比,离予色谱法具有准确度高、重复性好、简单、快速、灵敏等优点。 2.4.3电化 学分析法 与光度法相比较 ,电化学法有自身的特点 :仪器简单 ,操作简便 ,分析速度快。用于测定蔬菜等食品中硝酸盐和亚硝酸盐的电化学分析方法主要有离子选择电极法、极谱法和毛细管电泳法等。 离子选择性电极法是 20世纪
36、60年代快速发展起来的一种分析方法,通过简单的电位测量,直接测定溶液中某单一离子的离子活度,一般只用于测定蔬菜中的硝酸盐。 极谱法则是通过亚硝酸盐重氮偶合后形成的偶氮染料在汞电极上还原产生的电流测定亚硝酸盐的含量,由于该方法灵敏度较低,因此比较少用于蔬菜样品中亚硝酸盐含量的测定。 毛细管电泳法是应用了毛细 管分离技术,使得硝酸根、亚硝酸根离子与其他阴离子分开,从而进行单一物质的定量检测。用毛细管电泳法能有效分离硝酸根和亚硝酸根,但两者不能同时被检测。 3 实验部分 3.1 原理 亚硝酸盐采用盐酸萘乙二胺法测定,硝酸盐采用镉柱还原法测定。试样经沉淀蛋白质、除去脂肪后,在弱酸条件下亚硝酸盐与对氨基
37、苯磺酸重氮化后,再与盐酸萘乙二胺偶合形成紫红色染料,外标法测得亚硝酸盐含量。采用镉柱将硝酸盐还原成亚硝酸盐,测得亚硝酸盐总量,由此总量减去亚硝酸盐含量,即得试样中硝酸盐含量。 3.2 试剂和材料 3.2.1 亚铁 氰化钾溶液 (106 g/L):称取 106.0 g 亚铁氰化钾( 9.1),用水溶解,并稀释至 1000 mL。 3.2.2 乙酸锌溶液 (220 g/L): 称取 220.0 g 乙酸锌( 9.2),先加 30 mL 冰醋酸( 9.3)溶解,用水稀释至 1000 mL。 3.2.3 饱和硼砂溶液 (50 g/L): 称取 5.0 g 硼酸钠( 9.4),溶于 100 mL 热水中
38、,冷却后备用。 3.2.4 氨缓冲溶液( pH 9.6 9.7):量取 30 mL 盐酸( 9.5),加 100 mL 水,混匀后加65 mL 氨水( 9.6),再 加水稀释至 1000 mL,混匀。调节 pH 至 9.6 9.7。 3.2.5 氨缓冲液的稀释液:量取 50 mL 氨缓冲溶液( 2.2.4),加水稀释至 500 mL,混匀。 3.2.6 盐酸 (0.1 mol/L): 量取 5 mL 盐酸,用水稀释至 600 mL。 3.2.7 对氨基苯磺酸溶液( 4 g/L):称取 0.4对氨基苯磺酸( 9.7),溶于 100 mL 20 %( V/V)盐酸中,置棕色瓶中混匀,避光保存。 3
39、.2.8 盐酸萘乙二胺溶液( 2 g/L):称取 0.2 g 盐酸萘乙二胺( 9.8),溶于 100 mL 水中 , 混匀后,置棕色瓶中,避光保存。 3.2.9 亚硝酸钠标准溶液( 200 g /mL ):准确称取 0.1000于 110 120 干燥恒重的亚硝酸钠,加水溶解移入 500 mL 容量瓶中,加水稀释至刻度,混匀。 3.2.10 亚硝酸钠标准使用液( 5.0 g/mL ):临用前,吸取亚硝酸钠标准溶液 5.00 mL,置于 200 mL 容量瓶中,加水稀释至刻度。 3.3 仪器和设备 天平(感量为 0.1 mg 和 1 mg) ;组织捣碎机;超声波清洗器;恒温干燥箱; VIS-723N可