賈慶超,游新俠
(鄭州科技學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院,河南 鄭州 450064)
蔬菜可提供人類生命所需的多種維生素、纖維素和微量礦物質(zhì)[1]等。同時(shí)蔬菜又是容易富集硝酸鹽的植物,人體攝入的硝酸鹽81.2%以上來自蔬菜[2]。雖然硝酸鹽本身對人體危害不大,但在微生物(硝酸還原酶)的作用下可還原為亞硝酸鹽[3]。亞硝酸鹽是氧化性毒物[4],過多的亞硝酸鹽被吸進(jìn)人體后,將正常的血紅蛋白氧化成高鐵血紅蛋白,血紅蛋白內(nèi)的鐵由Fe2+變成Fe3+,失去攜氧能力,還會阻止正常氧合血紅蛋白放出氧,導(dǎo)致組織缺氧[5],另一方面亞硝酸鹽對人體的危害還在于它在特定條件下(環(huán)境酸堿度、微生物菌群和適宜的溫度)可能轉(zhuǎn)化為亞硝胺。亞硝胺是一種強(qiáng)致癌物質(zhì)[6],從而誘發(fā)消化系統(tǒng)癌癥的發(fā)生[7]。但我國目前對肉類制品中亞硝酸鹽含量問題較為重視,而蔬菜中存在的亞硝酸鹽則常被人們所忽視[7]。一般來說,日常情況下蔬菜中硝酸鹽不會引起中毒。但蔬菜存放過程中,硝酸鹽在微生物的作用下會被還原成亞硝酸鹽,當(dāng)亞硝酸鹽富集到較高濃度時(shí),食用后可引起中毒[8],蔬菜在新鮮狀態(tài)下,硝酸鹽無顯著變化,亞硝酸鹽含量極低,如果存放條件差、時(shí)間長,細(xì)菌就會大量繁衍,這時(shí)亞硝酸鹽含量會明顯激增[9],并且亞硝酸鹽含量隨放置時(shí)間而變化[10]。選擇具有代表性的葉菜類、根菜類、莖菜類蔬菜,經(jīng)過預(yù)處理,加鹽提高環(huán)境密度,使得不利于細(xì)菌增長,在低溫條件下儲存冷凍蔬菜,模擬農(nóng)家日常生活中人們儲存和加工蔬菜方式。但目前國內(nèi)對于農(nóng)家凍菜中亞硝酸鹽含量方面的研究目前還處于空白狀態(tài),因此,研究自制凍菜亞硝酸鹽含量隨時(shí)間變化規(guī)律將具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文采用分光度法-格林斯試劑比色法,采用最大吸收波長下(538 nm)[11],模擬日常生活中凍菜加工方法,對自制凍菜亞硝酸鹽含量隨時(shí)間變化規(guī)律研究,為人們在凍菜的合理儲存、加工、食用中提供科學(xué)的參考根據(jù)[12-13]。
大白菜、水晶白蘿卜、苤藍(lán)、芹菜:市購。
亞鐵氰化鉀、硼酸鈉、鹽酸、氨水、對氨基苯磺酸、鹽酸萘乙二胺、乙酸鋅、正辛醇、冰乙酸、活性炭(粉狀)、亞硝酸鈉,均為分析純:鄭州派尼化學(xué)試劑廠。
UV-4802 型紫外可見分光光度計(jì):上海尤尼柯儀器有限公司;HH-S 型水浴鍋:鄭州長城科工貿(mào)有限公司;BS224S 型電子天平:賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司;BCD-206STPA 型冰箱:青島海爾股份有限公司。
將購買的新鮮蔬菜取可食部分可先用自來水、再用蒸餾水洗凈,后用濾紙吸干蔬菜表面的水分后,每種蔬菜約取700 g,切成厚0.8 mm 左右、寬1 cm~1.2 cm的長條或3 cm~4 cm 的片狀,將每種蔬菜用保鮮盒裝好,并在保鮮盒上標(biāo)注相應(yīng)的標(biāo)簽,以便于識別樣品。根據(jù)低鹽度鹽漬和低溫環(huán)境下可以有利于抑制微生物的生長[14],根據(jù)口味添加食用鹽,其蔬菜加鹽的鹽濃度控制在0.016 g/g,溫度控制在1 ℃左右下在冰箱內(nèi)冷藏備用。定時(shí)稱取適量的4 組蔬菜樣品組織,將樣品切碎,充分混勻后用四分法取5.000 g。在取好的樣品中加1 滴~2 滴正辛醇消除泡沫劑,并置于250 mL具塞錐形瓶中,加入12.5 mL 飽和硼砂溶液,后加入70 ℃左右的純凈水150 mL,混勻,于水浴鍋中沸水浴15 min 左右,取出,冷水浴后,冷卻至室溫。加入5 mL亞鐵氰化鉀(106 g/L)溶液,充分混勻,再加5 mL 乙酸鋅(220 g/L)溶液以沉淀蛋白質(zhì),然后加入1 g 活性炭用水定容到刻度,搖勻,放置0.5 h 左右,上清液用定量濾紙過濾,濾液必須清澈(棄去初濾液30 mL)供測定用。在 0、1、2、3、4、5、6、7、9、11、13、15、17、19、21、24、27、30 d 取樣測定其亞硝酸鹽的含量,每個(gè)樣品重復(fù)測定2 次,取其樣品平均值,同時(shí)做試劑空白試驗(yàn)(不加樣品),根據(jù)試驗(yàn)條件采用GB 5009.33-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定》測定凍菜中亞硝酸鹽含量[15]。
分別精確吸取已配制的0.5 μg/mL 亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)使用液 0、0.2、0.4、0.8、1.0、1.5、2.0、2.5 mL 于一組 50 mL帶塞比色管中,先加入適量的純凈水稀釋,混勻,再用移液槍分別往帶塞比色管中分別加入2 mL 對氨基苯磺酸(4 g/L)溶液,搖勻靜置約 3 min~5 min,再加入1 mL 鹽酸萘乙二胺(2 g/L)溶液,用水稀釋到刻度,混勻,在暗處放置15 min 后,用零管調(diào)節(jié)零點(diǎn),用1 cm比色皿在538 nm 波長下測定亞硝酸鹽吸光度,繪制測得的各比色液的吸光度與對應(yīng)的亞硝酸鹽濃度曲線圖。
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線,樣品中亞硝酸鹽(以亞硝酸鈉計(jì))的含量,計(jì)算公式如下:
式中:X 為試樣中亞硝酸鹽的含量,mg/kg;m1為測定用樣液中亞硝酸鹽的質(zhì)量,μg;1 000 為轉(zhuǎn)換系數(shù);m2為試樣的質(zhì)量,g;V1為測定用樣液體積,mL;V0為試樣處理液總體積,mL。
根據(jù)GB 2762-2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》對于蔬菜類食品規(guī)定中,亞硝酸鹽含量不得超過20 mg/kg[15]。
測定亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)使用液亞硝酸鹽含量,結(jié)果見表1所示。
表1 亞硝酸鹽質(zhì)量與吸光度關(guān)系Table 1 Relationship between the quality of nitrite and absorbance
根據(jù)表1 數(shù)據(jù)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)曲線如下圖1所示。
圖1 亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Standard nitrite curve
根據(jù)圖1 標(biāo)準(zhǔn)曲線,其線性回歸方程Y=0.089 2x+0.000 2(Y 為吸光度,x 為亞硝酸鈉質(zhì)量(μg),線性相關(guān)系數(shù)R2=0.999 8,表明數(shù)據(jù)與直線之間的相關(guān)程度較好,因此可以可以滿足試驗(yàn)要求。
大白菜、水晶白蘿卜、苤藍(lán)、芹菜4 種自制凍菜樣品在冷溫(1 ℃)條件下冰箱儲存30 d,每天對4 種樣品進(jìn)行取樣,測定和分析其亞硝酸鹽含量,測定結(jié)果如表2所示。
從表2 中可以看出幾組蔬菜在新鮮狀況下,亞硝酸鹽含量都是比較低的,自制凍菜在1 d~7 d 亞硝酸鹽含量增加速度非常緩慢,這是因?yàn)閬喯跛猁}含量受到溫度和鹽度的影響,提高了自制凍菜滲透壓、降低了自制凍菜水分的活度、有選擇地抑制其他微生物的生長[16-17],使自制凍菜體內(nèi)的亞硝酸鹽生成的速度極為緩慢,因此,低溫和加鹽對抑制亞硝酸鹽升高有一定的作用。大概從11 d~17 d 內(nèi)均出現(xiàn)了峰值,這是因?yàn)殡S著保存時(shí)間的延長,其中的微生物還是可以生長的,其細(xì)菌就會大量繁衍,使亞硝酸鹽含量升高。隨著貯存時(shí)間越長,增加越為顯著,而在17 d~30 d 又出現(xiàn)了亞硝酸鹽含量不同程度的下降并逐漸趨于穩(wěn)定狀態(tài)。這是因?yàn)殡S著微生物的生長代謝和繁殖等活動(dòng)的不斷進(jìn)行使保鮮盒內(nèi)的氧氣被逐漸慢慢的消耗殆盡,不利于微生物及酶類生長繁殖[18],亞硝酸鹽含量升高到一定的程度后,逐漸下降并趨于一個(gè)相對穩(wěn)定的數(shù)值。
表2 凍菜亞硝酸鹽含量隨冷藏時(shí)間對變化規(guī)律的研究Table 2 Time dependence of frozen vegetables
圖2 凍菜亞硝酸鹽含量隨時(shí)間變化曲線Fig.2 Time dependence of frozen vegetables
2.3.1 加標(biāo)回收率
本試驗(yàn)是以水晶白蘿卜為例,選擇3 個(gè)樣品在其過濾的消化液中分別添加0.6、0.8、1mL 的亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液,用純凈水定容到50 mL 比色管中,本試驗(yàn)采用的是標(biāo)準(zhǔn)加入法測定亞硝酸鹽回收率,以此表示試驗(yàn)的準(zhǔn)確度和可靠性。試驗(yàn)結(jié)果如表3。
表3 試驗(yàn)回收率測定結(jié)果Table 3 Results of recovery rate
由表可知,3 個(gè)不同加標(biāo)量樣品數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析,測得亞硝酸鹽的回收率分別為95%、90%、94%,平均回收率為93%,回收率越接近1,說明樣品消解的損失率越低,試驗(yàn)方法準(zhǔn)確度越高。因此在采用紫外分光光度法過程中不存在顯著系統(tǒng)誤差,方法準(zhǔn)確性具有較高的可信度。
2.3.2 精密度測定
配置1 μg/mL 亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)使用溶液,利用移液槍準(zhǔn)確移取1 mL 的亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液于具塞比色管內(nèi),按照重氮偶合法使用紫外分光度計(jì)對樣品對標(biāo)樣重復(fù)測定7 次,計(jì)算吸光度的平均值和相對標(biāo)準(zhǔn)平均偏差,可以來確定儀器的準(zhǔn)確度和靈敏度,以此確定試驗(yàn)的可靠性,試驗(yàn)結(jié)果如表4所示。
表4 精密度試驗(yàn)測定結(jié)果Table 4 Results of precision test
由表中精密度試驗(yàn)測定結(jié)果可知,通過重復(fù)測定標(biāo)樣7 次,計(jì)算樣品標(biāo)樣吸光度的重復(fù)性,樣品標(biāo)樣吸光度的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.597%,遠(yuǎn)小于2%,表明試驗(yàn)精密度測定結(jié)果完全可以滿足試驗(yàn)精密度的要求,試驗(yàn)準(zhǔn)確度較好。
通過對4 種不同類型自制凍菜亞硝酸鹽含量的測定,結(jié)果表明:冷藏0~30 d 時(shí)亞硝酸鹽含量分別為,芹菜 0.474 mg/kg~1.193 mg/kg、苤藍(lán) 0.494 mg/kg~0.82 mg/kg、水晶白蘿卜 0.489 mg/kg~1.057 mg/kg、大白菜0.523 mg/kg~0.496 mg/kg,亞硝酸鹽含量最高的天數(shù)為15、17、17、11 d,整體峰值比新鮮蔬菜大約晚一周左右的時(shí)間。農(nóng)家凍菜亞硝酸鹽含量增長速率隨冷藏時(shí)間的延長而增大,達(dá)到峰值后亞硝酸鹽含量會逐漸降低。隨著冷藏時(shí)間的持續(xù)延長亞硝酸鹽含量不斷降低直到趨于穩(wěn)定狀態(tài)。試驗(yàn)的回收率為93%,試驗(yàn)方法準(zhǔn)確度高,其精密度相對標(biāo)準(zhǔn)平均偏差為0.597%,遠(yuǎn)小于2%,表明精密度試驗(yàn)測定結(jié)果完全可以滿足試驗(yàn)精密度的要求。根據(jù)GB 2762-2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》對于蔬菜類食品規(guī)定亞硝酸鹽含量不得超過20 mg/kg,食用對人體健康不會造成影響。