蕭 桃
(茂名市食品藥品檢驗(yàn)所,廣東茂名 525000)
為了提高蔬菜的產(chǎn)量,人們常使用氮肥,氮肥中的亞硝酸根離子與硝酸根離子會逐步轉(zhuǎn)化為亞硝胺或硝胺,造成蔬菜中亞硝胺的含量增加,硝胺及亞硝胺具有致癌的風(fēng)險(xiǎn)。所以,蔬菜中亞硝酸根離子與硝酸根離子的含量需要進(jìn)行控,針對蔬菜和水果中的硝酸鹽含量,部分地方政府制定了一系列的標(biāo)準(zhǔn)。如上海市出臺了標(biāo)準(zhǔn),對每種蔬菜中亞硝酸根離子與硝酸根離子的上限含量進(jìn)行控制,目前測定蔬菜和水果中硝酸鹽和氮的最重要方法是色度計(jì)、示波極譜法、離子色譜法、毛細(xì)管脈沖法等[1]。本文對離子色譜對蔬菜中的硝酸根離子與亞硝酸根離子測定進(jìn)行了分析與討論。
離子色譜儀、攪拌機(jī)、超聲波清洗器、玻璃器皿、碳黑柱、電子天平、過濾裝置和刻度計(jì)等。
氫氧化鈉溶液(0.01 mol/L)、亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液(10 mg/L)、硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液(10 mg/L)、純水等。
使用電子天平稱取新鮮蔬菜20 g,將其放置到研缽中不斷研磨,用100 mL濃度為0.01 mol/L的NaOH溶液沖洗,沖洗后將溶液加入容量瓶中,在超聲波環(huán)境中靜止12 min,然后將上層清液取出,用離心機(jī)分離,靜置。同時(shí)將石墨化碳黑柱用純水洗凈,將樣品溶液倒入其中,去掉上層3 mL的溶液,收集5 mL溶液放進(jìn)樣品管中,過濾后得到需要分析的最終樣品。
W=C×V/m
式中:W表示樣品中硝酸根離子與亞硝酸根離子的質(zhì)量比例,mg/kg;C表示工作曲線上得到的樣品濃度,mg/L;V代表樣品溶液的體積,mL;m代表樣品的質(zhì)量,mg。
對于某些食品,均勻性較差,或者前處理的方式對最終測定結(jié)果會產(chǎn)生一定的影響,需要有一個(gè)修正的因子f,所以有時(shí)公式為:
W=f×C×V/m
蔬菜中除正常的營養(yǎng)成分外,還含有其他物質(zhì),這些物質(zhì)中,有些會干擾分離柱的測試靈敏度[2-3],如圖1中氯離子在檢測結(jié)果中的色譜圖。由于溶液中的硝酸根離子和亞硝酸根離子在堿性條件下均以離子形式存在,為了得到堿性溶液,本文采用添加氫氧化鈉溶液,對樣品進(jìn)行萃取,在強(qiáng)堿的作用下,蔬菜中有機(jī)物質(zhì)被腐蝕,無機(jī)物質(zhì)部分進(jìn)入堿性溶液中,如亞硝酸根離子、硝酸根離子等。采用石墨化碳黑柱與C18柱用于回收,測試兩種離子的回收率,如表1所示。
圖1 樣品中氯離子、亞硝酸根離子色譜圖
由表1可知,兩種吸附柱對實(shí)驗(yàn)結(jié)果效率較好,對標(biāo)準(zhǔn)溶液中的硝酸根離子和亞硝酸根離子的回收率都較高。但C18柱存在一些問題,如對有機(jī)物的吸附效果不是太好,在色素的吸附這方面表現(xiàn)不佳,黑柱廢水中的硝酸根離子和亞硝酸根離子的回收率較低。石墨化樹脂幾乎無色,因此綜合考慮,樣品預(yù)處理柱可以選擇石墨化炭黑柱。
表1 色譜前處理柱回收率(單位:%)
為了驗(yàn)證色譜測定法的極限測定范圍,使用不同濃度的硝酸根離子(0~100 mg/L)和亞硝酸根離子(0~200 mg/L)的標(biāo)準(zhǔn)溶液,在上述的色譜實(shí)驗(yàn)條件下測定,硝酸根離子在0~100 mg/kg的含量范圍內(nèi)得到較好的線性曲線,亞硝酸根離子,在0~20 mg/L含量范圍內(nèi)得到較好的線性曲線,硝酸根離子線性曲線:y=122.7x-170.6,R2為0.999 7,亞硝酸根離子峰線性曲線:y=119.16x-27.217,R2=0.999 8,此結(jié)果與其他文獻(xiàn)中類似[3-5]。
按照實(shí)驗(yàn)步驟,實(shí)驗(yàn)離子色譜分析法,對蔬菜中的硝酸根離子與亞硝酸根離子進(jìn)行分析,測試的結(jié)果表明,硝酸根離子的其變異系數(shù)為2.6%,加標(biāo)回收率為99.5%~103.5%;亞硝酸根離子其變異系數(shù)為1.2%,加標(biāo)回收率為98.5%~102.5%。如表2所示,樣品硝酸根離子與亞硝酸根離子色譜圖如圖2所示。
表2 變異系數(shù)與加標(biāo)回收率測試數(shù)據(jù)
圖2 樣品硝酸根離子與亞硝酸根離子色譜圖
分別采用離子色譜法(IC)與比色法測定大白菜鮮樣中硝酸根離子和亞硝酸根離子的含量,進(jìn)行對照實(shí)驗(yàn),測定結(jié)果詳見表3,從數(shù)據(jù)上看,兩次方法的檢測結(jié)果數(shù)據(jù)基本接近,無明顯差異,表明檢測方法結(jié)果數(shù)據(jù)可靠,穩(wěn)定性好,對實(shí)際蔬菜監(jiān)控中具有指導(dǎo)意義,在實(shí)際應(yīng)用中,根據(jù)衛(wèi)生部門的指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行監(jiān)控,能夠快速將不合格的蔬菜查出,部分蔬菜實(shí)際測試圖譜如圖3所示。
表3 對照實(shí)驗(yàn)結(jié)果
圖3 部分樣品色譜圖
通過前述的方法,證明離子色譜分析測定法的結(jié)果數(shù)據(jù)可靠性高,為了應(yīng)用于實(shí)踐總,按上述條件對上海地區(qū)7種蔬菜進(jìn)行測定,結(jié)果詳見表4,從數(shù)據(jù)上看,每種蔬菜的亞硝酸根離子與硝酸根離子濃度都能定量分析,如韭菜、空心菜等顯示亞硝酸根離子濃度很低,使監(jiān)控人員對蔬菜的質(zhì)量能有直觀的判斷。
表4 上海地區(qū)蔬菜測試結(jié)果
對于新鮮蔬菜中的硝酸根離子和亞硝酸根離子,離子色譜分析測定其含量,樣品需要經(jīng)過前期的處理,如柱處理等。離子色譜檢測方法具有操作簡便,測試過程中無需添加其他化學(xué)物品,分析速度快,能同時(shí)對多個(gè)陰離子進(jìn)行檢測,樣品分析項(xiàng)目選擇性好,儀器分析時(shí)靈敏度高,最終數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度高可靠等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí),因其檢測過程中,無需添加其他化學(xué)試劑及藥品,避免了有毒試劑的使用,防止對環(huán)境造成破壞。