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(shí)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(jìn)一步探究亞硝酸鹽產(chǎn)生的機(jī)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(hào)：1008-0546（2018）12-0093-03中圖分類號(hào)：G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2018.12.031

亞硝酸鹽是一種對(duì)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(qiáng)的N—亞硝基化合物。隨著人們生活水平和食品安全意識(shí)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，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(shí)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(duì)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(shí)驗(yàn)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(shí)取樣檢測，觀察測定煮熟蔬菜中的亞硝酸鹽濃度隨存放時(shí)間和條件的變化關(guān)系。

本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用國標(biāo)規(guī)定的鹽酸萘乙二胺法? [1]，鹽酸萘乙二胺與亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液及樣品反應(yīng)后使用紫外-可見分光光度計(jì)測量溶液吸光度，利用數(shù)據(jù)擬合等手段，得出標(biāo)準(zhǔn)溶液曲線，計(jì)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(shí)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(jì)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(jí)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(shí)驗(yàn)使用的島津UV-2700紫外-可見分光光度計(jì)為通用型研究級(jí)的分光光度計(jì)，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(shí)驗(yàn)所用水均為超純水）、乙酸鋅、KOH溶液、活性炭粉末、對(duì)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(jì)、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(jī)、燒杯、一次性注射器、水相針式濾器、電子pH計(jì)、70℃恒溫水浴鍋、藥匙。

2.樣品制備

取市售青菜、生菜、黃瓜進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。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(jī)將3種菜湯分別碾成勻漿。取6個(gè)50mL的康寧離心管，每個(gè)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(hào)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(jìn)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(chǔ)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(chǔ)備液。

亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)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(chǔ)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(biāo)準(zhǔn)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(duì)氨基苯磺酸溶液：稱取0.2g對(duì)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(jì)測試

（1）標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

按濃度由低到高的順序依次取2mL亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液于離心管，加入1mL對(duì)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(jì)在538nm處測吸光度。采集吸光度數(shù)據(jù)為自變量，以標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為因變量，計(jì)算，繪制亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)曲線圖像。

（2）樣品測試

取2mL濾液于離心管，加入1mL對(duì)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(jì)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(biāo)準(zhǔn)曲線方程，算出對(duì)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

測得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可以得出：

（1）對(duì)于青菜、生菜，在室溫環(huán)境下貯存的樣品在相同時(shí)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(shí)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(shí)比冷藏貯存的樣品高出3個(gè)數(shù)量級(jí);冷藏貯存對(duì)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(rèn)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(shí)驗(yàn)通過水煮制熟方式觀測其亞硝酸鹽含量變化，進(jìn)一步支持了已有相關(guān)研究的結(jié)論。

（2）對(duì)于青菜樣品冷藏保存使得亞硝酸鹽濃度在12h左右達(dá)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(shí)間似乎沒有顯著的線性關(guān)聯(lián)關(guān)系，對(duì)于其中的原因，下一步將考慮從微生物群落的變化入手進(jìn)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(shí)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(jī)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(duì)食品安全的啟示

盡管實(shí)驗(yàn)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(duì)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(shí)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(shí)間貯存的蔬菜具有亞硝酸鹽含量較高的風(fēng)險(xiǎn)。

根據(jù)國標(biāo)GB2762—2005 [2]的規(guī)定，蔬菜中亞硝酸鹽限量為4mg/kg;國標(biāo)GB2762—2017 [3]規(guī)定，腌漬蔬菜中亞硝酸鹽限量為20mg/kg。按此標(biāo)準(zhǔn)，室溫放置一天以上的生菜、青菜中的含量均已嚴(yán)重超標(biāo)，冷藏12h的青菜也處于風(fēng)險(xiǎn)范圍。據(jù)此，本實(shí)驗(yàn)可以對(duì)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(shí)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(jì)劃（英才計(jì)劃）的研究成果。）

參考文獻(xiàn)

[1]? 中華人民共和國國家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì)，國家食品藥品監(jiān)督管理總局.GB5009.33—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[M].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2016

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

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