陳潤澤 唐健 董昊

摘要：亞硝酸鹽含量是涉及食品安全的重大問題。采用紫外-可見分光光度法分析青菜、生菜、黃瓜等三種常見蔬菜在煮熟后放置不同溫度環(huán)境下貯存并分時取樣，使用鹽酸萘乙二胺定量測量樣品中亞硝酸鹽濃度。結(jié)果表明，室溫環(huán)境下青菜、生菜中亞硝酸鹽含量增加顯著，冷藏保存的樣品亞硝酸鹽濃度則較低，而黃瓜樣品的亞硝酸鹽含量則極少。后續(xù)可從微生物角度進一步探究亞硝酸鹽產(chǎn)生的機理。

關(guān)鍵詞：亞硝酸鹽;紫外-可見分光光度法;食品安全;制熟蔬菜

文章編號：1008-0546（2018）12-0093-03中圖分類號：G633.8文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2018.12.031

亞硝酸鹽是一種對人體健康危害極大的物質(zhì)，它可使血液中血紅蛋白轉(zhuǎn)化成高鐵血紅蛋白，使血紅蛋白失去攜氧能力，致使組織缺氧，引起急性中毒;還能與體內(nèi)仲胺類化合物作用生成致癌性很強的N—亞硝基化合物。隨著人們生活水平和食品安全意識的提高，食品中的亞硝酸鹽含量越來越受到關(guān)注。特別是“剩菜中的亞硝酸鹽”這一話題。本文選取日常生活中常見的三種蔬菜進行實驗，加入家用自來水加熱煮熟（未加入食用鹽）后研究其中亞硝酸鹽濃度的變化與存放時間、存放條件的關(guān)系，旨在以科學(xué)視角分析看待食品安全問題，以便對生活中的化學(xué)問題有更科學(xué)的了解，為人們形成健康理性的生活方式提供初步指導(dǎo)。

一、研究內(nèi)容和方法

本實驗選取青菜、生菜、黃瓜三種常見蔬菜，在家常環(huán)境下加入家用自來水煮熟，分別存放在20℃室溫條件下和4℃冷藏環(huán)境下，在貯存12h、35h、58h時取樣檢測，觀察測定煮熟蔬菜中的亞硝酸鹽濃度隨存放時間和條件的變化關(guān)系。

本實驗運用國標規(guī)定的鹽酸萘乙二胺法? [1]，鹽酸萘乙二胺與亞硝酸鈉標準溶液及樣品反應(yīng)后使用紫外-可見分光光度計測量溶液吸光度，利用數(shù)據(jù)擬合等手段，得出標準溶液曲線，計算出樣品中的亞硝酸鹽精確濃度。再通過分析同種蔬菜中亞硝酸鹽含量隨存放時間、存放條件的變化，以及相同條件下不同蔬菜中亞硝酸鹽含量的差異，得出關(guān)于煮熟蔬菜中亞硝酸鹽含量變化的初步結(jié)論。

紫外-可見分光光度計的工作原理基于朗伯-比耳定律：A=εbc，其中A為吸光度，ε為摩爾吸光系數(shù)，b為液池厚度，c為溶液濃度。不同分子吸收紫外可見輻射光后發(fā)生電子能級躍遷而產(chǎn)生特有的吸收光譜，根據(jù)其特征波長處的吸光度可以測定該物質(zhì)的濃度。本實驗使用的島津UV-2700紫外-可見分光光度計為通用型研究級的分光光度計，雜散光透過率0.000001%，其精度完全滿足本文研究需要。

二、研究材料和步驟

1.試劑與儀器

試劑：超純水（如無特殊說明，實驗所用水均為超純水）、乙酸鋅、KOH溶液、活性炭粉末、對氨基苯磺酸、鹽酸萘乙二胺、亞硝酸鈉、稀鹽酸。

儀器：島津UV-2700紫外-可見分光光度計、電子天平、移液槍及槍頭、50mL康寧離心管、離心管架、食品料理機、燒杯、一次性注射器、水相針式濾器、電子pH計、70℃恒溫水浴鍋、藥匙。

2.樣品制備

取市售青菜、生菜、黃瓜進行實驗。在家常環(huán)境下將蔬菜洗凈，加入家用自來水煮熟（未加入食鹽），即制得家常食用的菜湯。使用食品料理機將3種菜湯分別碾成勻漿。取6個50mL的康寧離心管，每個管中加入40mL的蔬菜勻漿，每種蔬菜取6管，共得18份樣品。將每份樣品編號為“λm-n”，其中λ=A或B或C，代表蔬菜種類，A表示青菜，B表示生菜，C表示黃瓜;m=0或1，代表貯存條件，0表示4℃冷藏，1表示室溫條件;n=1或2或3，代表取樣次數(shù)，即第n次取樣。其中，樣品制備12h后進行第一次取樣測試，35h后第二次取樣，58h后第三次取樣。

3.溶液配制

亞硝酸鈉儲備液：0.1g/L，可由5g/L溶液稀釋得到。稱取0.25g亞硝酸鈉固體，加入50mL康寧離心管中，加水定容到50mL，充分溶解。隨后用移液槍吸取1mL溶液加入50mL康寧離心管，加水定容到50mL，搖勻，即得0.1g/L亞硝酸鈉儲備液。

亞硝酸鈉標準溶液：0.02mg/L，0.05mg/L，0.1mg/L，0.5mg/L，1mg/L。分別吸取0.01mL，0.025mL，0.05mL，0.25mL，0.5mL儲備液于50mL康寧離心管中，加水定容到50mL，混勻，即得一系列亞硝酸鈉標準溶液。

4%乙酸鋅溶液：稱取2g乙酸鋅固體于50mL康寧離心管中，加水定容到50mL，充分溶解。此溶液可一次配制多份備用。

對氨基苯磺酸溶液：稱取0.2g對氨基苯磺酸固體于50mL康寧離心管中，加水定容到50mL，充分溶解，用鋁箔紙包裹，避光保存。

0.2%鹽酸萘乙二胺溶液：稱取0.1g鹽酸萘乙二胺固體于50mL康寧離心管中，加水定容至50mL，充分溶解，備用。

4.樣品提取

稱取10.0g勻漿于康寧管中，加入25mL4%乙酸鋅溶液，用2mol/L KOH溶液調(diào)pH=7.2～7.5。再加1g活性炭粉末，混勻，于70℃水浴中加熱30min，冷至室溫。將試樣加水定容至50mL，搖勻，靜置10min后使用一次性注射器吸取，通過水相針式濾器過濾，濾液待測。此濾液中樣品濃度為0.2kg/L。

5.使用紫外-可見分光光度計測試

（1）標準曲線的繪制

按濃度由低到高的順序依次取2mL亞硝酸鈉標準液于離心管，加入1mL對氨基苯磺酸溶液，混勻。5min后加入1mL 0.2%鹽酸萘乙二胺溶液，用1mol/L

HCl溶液調(diào)pH=1.2±0.1。加水定容至10mL刻度。使用紫外-可見分光光度計在538nm處測吸光度。采集吸光度數(shù)據(jù)為自變量，以標準溶液濃度為因變量，計算，繪制亞硝酸鈉標準曲線圖像。

（2）樣品測試

取2mL濾液于離心管，加入1mL對氨基苯磺酸溶液，混勻。5min后加入1mL 0.2%鹽酸萘乙二胺溶液，用1mol/L HCl溶液調(diào)pH=1.2±0.1。加水定容至10mL刻度。使用紫外-可見分光光度計在538nm處測吸光度。待測液中樣品濃度為0.04kg/L。采集吸光度數(shù)據(jù)，代入標準曲線方程，算出對應(yīng)的待測溶液濃度。其單位為mg/L，故讀出數(shù)據(jù)換算為樣品原液的單位為“×25mg/kg”（下文的數(shù)據(jù)已經(jīng)過換算）。

三、研究結(jié)果與分析

1.實驗數(shù)據(jù)

測得實驗數(shù)據(jù)如表1所示。

根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制變化曲線如圖1所示。

2.數(shù)據(jù)分析與討論

由實驗數(shù)據(jù)分析可以得出：

（1）對于青菜、生菜，在室溫環(huán)境下貯存的樣品在相同時間內(nèi)亞硝酸鹽含量普遍高于4℃冷藏環(huán)境，且隨著貯存時間的增加，室溫條件下的樣品亞硝酸鹽濃度遞增，貯存35h及以上時比冷藏貯存的樣品高出3個數(shù)量級;冷藏貯存對于青菜、生菜等室溫下易產(chǎn)生高濃度亞硝酸鹽的樣品而言效果顯著。

黃瓜樣品無論是冷藏保存還是室溫保存的，亞硝酸鹽濃度58h內(nèi)一直處于極低水平。據(jù)現(xiàn)有研究的一般結(jié)論認為，瓜果類蔬菜與葉類蔬菜相比，無論是否烹飪煮熟，其亞硝酸鹽含量均明顯較低。本實驗通過水煮制熟方式觀測其亞硝酸鹽含量變化，進一步支持了已有相關(guān)研究的結(jié)論。

（2）對于青菜樣品冷藏保存使得亞硝酸鹽濃度在12h左右達到小峰值，在12h到35h之間快速下降;而冷藏的生菜樣品中的濃度一直保持低水平;常溫保存的青菜、生菜樣品的亞硝酸鹽含量則持續(xù)大幅增加;黃瓜樣品亞硝酸鹽含量一直極低。結(jié)果表明，不同種類的蔬菜樣品在不同條件下的亞硝酸鹽含量與貯存時間似乎沒有顯著的線性關(guān)聯(lián)關(guān)系，對于其中的原因，下一步將考慮從微生物群落的變化入手進行探究。

（3）青菜、生菜等葉類蔬菜似乎更容易產(chǎn)生亞硝酸鹽，而黃瓜即使長時間放置產(chǎn)生的亞硝酸鹽含量也很少。下一步深入探究可以從微生物角度探析亞硝酸鹽的產(chǎn)生機理，也可以再研究多種不同類型蔬菜，以獲取更大的樣本信息。

四、結(jié)論及對食品安全的啟示

盡管實驗數(shù)據(jù)有所差異，但從特殊中把握一般，可以初步得出結(jié)論：對于制熟的蔬菜，冷藏貯存的蔬菜中亞硝酸鹽含量一般低于室溫貯存的，貯存時間超過一天的尤其明顯;葉類蔬菜產(chǎn)生亞硝酸鹽的劑量比瓜果蔬菜高很多;長時間貯存的蔬菜具有亞硝酸鹽含量較高的風(fēng)險。

根據(jù)國標GB2762—2005 [2]的規(guī)定，蔬菜中亞硝酸鹽限量為4mg/kg;國標GB2762—2017 [3]規(guī)定，腌漬蔬菜中亞硝酸鹽限量為20mg/kg。按此標準，室溫放置一天以上的生菜、青菜中的含量均已嚴重超標，冷藏12h的青菜也處于風(fēng)險范圍。據(jù)此，本實驗可以對生活中的食品安全給出初步的參考：保留食用的“剩菜”應(yīng)當(dāng)放入冷藏，保存的時間也不宜過長;盡量當(dāng)天食用做熟的蔬菜，以確保安全。

（本文為中學(xué)生科技創(chuàng)新后備人才培養(yǎng)計劃（英才計劃）的研究成果。）

參考文獻

[1]? 中華人民共和國國家衛(wèi)生和計劃生育委員會，國家食品藥品監(jiān)督管理總局.GB5009.33—2016食品安全國家標準食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定[M].北京：中國標準出版社，2016

[2]? 中華人民共和國衛(wèi)生部，中國國家標準管理委員會.GB2762—2005食品中污染物限量[M].北京：中國標準出版社，2005

[3]? 中華人民共和國國家衛(wèi)生和計劃生育委員會，國家食品藥品監(jiān)督管理總局.GB2762—2017食品安全國家標準食品中污染物限量[M].北京：中國標準出版社，2017