龚建康,田维贵,叶 坪
(昭通学院 化学化工学院,云南 昭通 657000)
关键字:亚硝酸盐; 香肠; 分光光度检测法
亚硝酸盐在对于食品企业而言是一种食品添加剂,最常见的是钾盐类和钠盐类,在食品的生产、加工和运输过程中,往往需要添加护色剂和防腐剂以保证食品的色泽和延缓食品的腐败[1].在一些肉类食品中的肌红蛋白被亚硝酸分解产生的NO形成稳定的亚硝基肌红蛋白而起到护色剂的作用[2].同时,亚硝酸盐在肉类产品中会阻碍大量的微生物繁殖,因此,亚硝酸盐也经常起到防腐剂的作用.但是,人体摄入过量的亚硝酸盐,Fe2+-血红蛋白被氧化为Fe3+-血红蛋白,导致血红蛋白失去输氧功能,最终人体容易患上高铁血红蛋白症[3].亚硝酸盐在加工和胃肠道中会被转化为亚硝胺类物质,该物质已经有报道,其具有致畸形和致癌的风险[4].因此,亚硝酸盐的安全性一直是人们的关注热点,世界各国都在保证产品质量和安全的前提下严格控制亚硝酸盐的使用.在我国的食品安全法中规定这类食品添加剂在肉制产品中的残留量应低于30 mg/kg[5-7],所以对肉质食品中添加的亚硝酸盐进行检测,对于食品企业的生产监督和对消费者的饮食安全都具有非常重要的意义.
目前,食品安全国家标准法中亚硝酸盐的测定方法主要有镉柱法、离子色谱法和分光光度法[8-10],其中前两种方法的分析技术要求较高,检测费用昂贵,不便于基层实验使用.而检测亚硝酸盐的分光光度法具有操作快捷和仪器设备成本低等优点在基础实验平台中普遍应用[7],该方法的原理(图1)为:经过沉淀蛋白质和除去脂肪后的样品,在酸性体系中,样品中的NO2-在显色剂(4-氨基苯磺酸:α-萘乙二胺盐酸=1,体积比1:1)的作用下,发生偶联反应形成的紫红色产物在λmax的可见光下有最大吸收现象,根据工作曲线可以获得样品中亚硝酸盐含量[11-13].因此,本文采用分光光度法检测昭通学院新校区周围市售常食用的香肠和部分火腿肠(双汇、美好、金锣等多种品牌)中亚硝酸盐含量,目的在于为相关的食品监督管理部门和消费者购买香肠或火腿肠时提供购买的意向和科学依据.
图1 亚硝酸盐与盐酸萘乙二胺偶合反应
7200型可见光分光光度计(尤尼柯有限公司)、TD3002电子精密天平(上海上平仪器公司)、HH-S26s恒温水浴锅(金坛市晶玻试验仪器厂)和研钵等.
(1)样品:香肠和火腿肠(购于昭阳区各超市).
(2)试剂:见表1.
表1 实验主要使用的化学试剂
1.3.1 溶液的配制实验中常用的溶液的配制方法和要求,见表2.
表2 实验常用溶液的配制
1.3.2 最佳显色时间的测定
于25mL棕色容量瓶中,加入NaNO2标准使用液2.00mL,4.5mLNH4Cl溶液、2.5mL 60%HAc和5mL显色剂,定容至刻度,避光放置5min、10min、15min、20min、25min、30min、35min 和40min,测定不同放置时间后体系的吸光度,绘制显色时间和吸光度的曲线,平行实验次数为3次,获得最佳显色时间.
1.3.3 最大吸收波长的测定
吸取2.00mLNaNO2标准使用液加入到25mL棕色容量瓶中,然后加入 4.5mLNH4Cl、2.5mL60%HAc、5mL显色剂后,定容,在避光处放置最佳显色的时间.以10nm为梯度,在490nm~600nm波长区间,测定该溶液的吸光度,然后作测得的吸光度与波长的关系曲线,平行实验3次,获得λmax.
1.3.4 NaNO2标准工作曲线的绘制
吸 取 5μg/mLNaNO2标 准 使 用 液 0.00mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL加入7个25mL的棕色容量瓶中,在各容量瓶中加入4.5mLNH4Cl溶液、2.5mL60%HAc、5mL显色剂,蒸馏水定容到刻度,在避光处静置最佳显色时间,以0.00mL容量瓶作参比,在λmax处测定各瓶中溶液的吸光度,以吸光度对NaNO2的含量作标准工作曲线.
1.3.5 样品处理
用电子天平准确称取10g校园周边的市售香肠或火腿肠,在粉碎机中粉细,依次加入70mL水、12mLNaOH,使香肠或火腿肠试样呈碱性,将溶液移入至容量瓶(250mL),然后加入ZnSO4溶液10mL,充分摇匀,调节pH至弱碱性,于60℃水浴中恒温处理10min,然后冷却至室温,定容,过滤,弃去初始过滤液20mL,再收集滤液测定其NaNO2含量[14].
1.3.6 样品的测定
吸取所得样品滤液10.00mL加入到25mL棕色容量瓶中,按2.3.4步骤进行,测定.
1.3.7 回收率试验
准确吸取香肠或火腿肠样品试液10mL两份,一份按样品的测定步骤进行处理,另一份再加入亚硝酸盐标准使用液0.5mL(相当于2.5μg),按相同的方法进行溶液的制备,测定含量,计算回收率[15].
1.4.1 亚硝酸盐的含量的计算公式[16]
式中X:样品亚硝酸盐的含量(mg/kg);m:测定用样液中亚硝酸盐质量(μg);ms:样品质量(g);V1:样品处理总体积(mL);V2:测定用样液体积(mL).
1.4.2 加标回收率的计算公式[17]
图2 吸光度和显色时间的关系图
为了得到该光度法中的最佳显色时间,根据不同的显色时间和吸光度绘制的吸光度和反应时间的关系图,如图2所示,根据图2,在25min时,显色剂与溶液反应,所测定的吸光度具有最大值,表明此时的测定效果最佳.因此选择25min作为后续实验的显色时间.
图3 吸光度随波长变化
为了获得λmax,以λ作为图的横坐标,A作为图的纵坐标,作NaNO2标准溶液的吸光度和不同波长的关系图,结果如图3所示,图中表明在540nm处亚硝酸钠标准溶液有最大吸收,因此,选用540nm作为λmax.
为了获得工作曲线的线性方程,以工作液NaNO2的含量为图的横坐标,实验测得的吸光度为图的纵坐标,作NaNO2标准含量和吸光度的关系曲线,对曲线进行拟合后得到线性的方程式,结果如图4所示,得到的线性回归方程:y=0.0219x-0.0064,R²=0.9992,曲线线性方程的线性较好,可以作为后续实验计算使用.
图4 NaNO2标准工作曲线图
用分光光度法对昭通学院新校区周围采购的多种品牌,共9种香肠和3种火腿肠进行了亚硝酸盐含量的测定,各香肠或火腿肠样品均在相同的条件下进行测定,平行测定的次数为3次,依据工作曲线计算各样品亚硝酸盐的含量、同时进行了(RSD)的计算,结果见表3.
表3 样品亚硝酸盐的含量
根据表3中的数据,相对标准偏差(RSD)在0.009%~0.133%之间,表明这种分光光度法(盐酸萘乙二胺法)测定亚硝酸盐含量的结果准确性较好.所有样品的亚硝酸盐含量在1.178mg/kg~9.893mg/kg之间,其中金锣泡面伴侣香肠中亚硝酸盐的含量最高(9.893mg/kg),双汇火腿肠中亚硝酸盐的含量最低(1.178mg/kg),所测9种香肠和3种火腿肠样品均符合我国食品添加剂使用卫生标准.
回收率的测定是实验中经常用以自控的一种质量控制方法,是为了保证实验方法的准确度[10].在测定样品的过程中,在各样液中加入2.5μg的NaNO2,用相同的方法用分光光度计测定吸光度,将所测得到的结果减去样液的测定值,计算样品的回收率,得到结果如表4所示.
从表4中,可以得到6种香肠和1种火腿肠样品中亚硝酸钠加标回收率在89.50%~109.59%范围内,这进一步可以说明本方法的准确度满足香肠或火腿肠中亚硝酸盐测定的要求.
表4 部分样品回收率的测定
亚硝酸盐和亚硝酸盐的转化物都会对人体的健康存在潜在的危害,所以在食品的生产过程中加入亚硝酸盐的添加量要严格控制和监督,为食品安全站岗护航,减少食品添加剂添加量超标而对人体造成伤害.本研究以540nm为波长,25min为显色时间为实验条件,所选择的9种香肠和3种火腿肠样品经测定其亚硝酸盐含量在1.178mg/kg~9.893mg/kg之间,均符合国家对于食品添加剂的使用标准,消费者在选择购买香肠或火腿肠类食品时,可以作为购买的科学参考依据.实验获得的亚硝酸盐标准曲线线性良好,相关系数R²=0.9992,测定的相对标准偏差在0.009%~0.133%,说明本实验方法成熟,具有可操作性.回收率范围为89.50%~109.59%之间,方法的准确度较高.