趙樺萍
(齊齊哈爾大學化學與化工學院,黑龍江齊齊哈爾161006)
亞硝酸鹽作為食品防腐劑和發(fā)色劑,能改善食品的色澤和口感,又因其具有抑制肉毒梭狀芽胞桿菌的作用被廣泛應用于肉制品中,在肉制品的保藏過程中發(fā)揮有益作用。亞硝酸鹽是一種化學活性的有害物質,它不僅能夠導致體內血紅素交換養(yǎng)的能力下降,還會轉化成一氧化氮,與二級胺和三級胺反應后,形成致癌的亞硝胺[1]因此,我國規(guī)定了發(fā)色劑的最大允許使用量不得超過0.15 g/kg[2]及肉制品中的殘留量不得超過0.03 g/kg[3]。
目前測定亞硝酸鹽的國標法為鹽酸萘乙二胺分光光度法[4],用對氨基苯磺酞胺與鹽酸萘乙二胺的重氮偶聯(lián)反應進行測定,但此法所用的偶聯(lián)試劑鹽酸萘乙二胺通常認為是致癌物質,易對周圍環(huán)境形成二次污染,同時它的性質不穩(wěn)定,見光易變質,使用不方便,且價格昂貴。
本文基于在硫酸介質中,環(huán)糊精對亞硝酸根催化溴酸鉀氧化二甲基黃的褪色反應具有增敏作用,建立了測定亞硝酸根的催化動力學光度法,該方法具有靈敏度高,選擇性好等特點,用于食品中亞硝酸鹽的測定,結果令人滿意。
721 型分光光度計:北京普析通用儀器有限公司;pHS-3C 型酸度計:上海精密科學儀器有限公司;亞硝酸鈉標準溶液:1.000 g/L;溴酸鉀溶液:1.5 g/L;β-環(huán)糊精(β-CD)溶液:10 g/L;二甲基黃乙醇溶液:0.3 g/L。硫酸水溶液:0.1 mol/L 以上試劑均為分析純,所用水為蒸餾水。
于兩只25 mL 比色管中,一只加入一定量的亞硝酸鈉標準溶液,一只不加,向兩只比色管中分別依次加入硫酸溶液5.0 mL,溴酸鉀溶液1.5 mL,二甲基黃溶液1.0 mL,β-環(huán)糊精溶液3.0 mL,每加一種溶液均需搖勻,最后用水稀釋至刻線,搖勻。將兩只比色管同時放入95 ℃的水浴中加熱10 min,迅速取出,用流水冷卻5 min。用1 cm 比色皿,以蒸餾水為參比,在520 nm處分別測催化反應的吸光度A 和非催化反應的吸光度A0,并計算△A 值。
稱取經攪碎混勻的試樣5.000 g 于50 mL 燒杯中,加入12.5 mL 硼砂飽和溶液,攪勻。用70 ℃左右的蒸餾水150 mL 而將其沖入250 mL 容量瓶中,置沸水浴中加熱15 min。取出冷至室溫。一邊轉動,一邊滴加5.0 mL 亞鐵氰化鉀溶液,搖勻。再加5.0 mL 乙酸鋅溶液,加水至刻度,混勻。放置30 min,除去上層脂肪,溶液用濾紙過濾,棄去初濾液30 mL 后,收集濾液備用。
按實驗方法制備試液及空白溶液各兩份(其中各有一份不加β-CD),并分別繪制其吸收光譜(圖1)。未加β-CD 溶液的吸收曲線峰值都在520 nm 處(曲線1、2)且曲線2 的吸光度值小于曲線1 的吸光度值,說明亞硝酸鹽對溴酸鉀氧化二甲基黃褪色反應起催化作用,加入β-CD 溶液后,吸收曲線的峰值仍在520 nm處(曲線3、4)。且曲線4 的的吸光度值明顯小于曲線3的吸光度值,說明加入β-CD 后,亞硝酸鈉仍對溴酸鉀氧化二甲基黃具有催化作用。比較四條曲線的峰值吸光度可見,曲線3、4 的△A 值比曲線1、2 的△A 值明顯增大,表明β-CD 對亞硝酸鹽催化溴酸鉀氧化二甲基黃的褪色反應具有增敏作用。
圖1 吸收光譜Fig.1 Absorption spectra
試驗了陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉;陽離子表面活性劑十六烷基溴化吡啶;非離子表面活性劑吐溫20,乳化劑OP,β-環(huán)糊精的影響,結果表明:β-環(huán)糊精增敏效果最好,加入β-環(huán)糊精2.0 mL~5.0 mL,吸光度值明顯降低,△A 值最大,選擇加入3.0 mL。
試驗結果表明:催化反應適宜于酸性介質中進行,本實驗選用不同pH 的硫酸溶液進行試驗,結果表明:采用0.1 mol/L 硫酸溶液4.0 mL~6.0 mL,△A 值最大,故選擇硫酸溶液的量為5.0 mL。
試驗結果表明:二甲基黃用量在0.5 mL~2.0 mL時褪色效果最好,故試驗選擇1.0 mL。
試驗結果表明,溴酸鉀用量在1.0 mL~3.0 mL 時褪色效果最好,故試驗選擇1.5 mL。
室溫下亞硝酸鹽對氧化反應無催化作用,加熱至80 ℃時催化作用開始明顯,95 ℃時△A 值最大,催化效果最佳,故選擇反應在95℃水浴中進行。95℃時10min~15 min 內△A 隨時間的增加而加大,15 min 后△A 減小,本實驗選擇反應時間為10 min。
由于室溫下本體系幾乎不反應,因此可通過流水冷卻終止反應。實驗表明:體系以流水冷卻5min 即可有效地終止反應。冷卻后2 h 內,△A 值不變,體系穩(wěn)定。
移取不同量的亞硝酸鈉標準溶液,按試驗方法測定,以△A 對亞硝酸鈉的量繪制標準曲線,亞硝酸鈉量在0~20 μg/L 范圍內符合比爾定律,其線性回歸方程△A=0.096 35ρ-0.011,相關系數(shù)為0.998 9。
按實驗方法測定10 μg/L NaNO2時,分別加入不同量的干擾離子進行試驗,相對誤差在±5%以內的下列離子對體系無影響(括號內為干擾限量,單位均為μg):Ag+(500)、Pb2+(400)、Bi3+(120)、Pb2+(75)、Al3+(50)、Ca2+(60)、Mg2+(50)、Sn2+(30)。
按實驗方法進行測定,測定結果見表1。
表1 分析結果(n=6)Table 1 Analytical reasults
從表中可以看出:加標回收率為96.20%~105.8%,6 次測定的RSD 小于4%,可以滿足實驗要求。
在β-環(huán)糊精存在下,溴酸鉀氧化二甲基黃的褪色反應,亞硝酸鹽具有明顯的催化作用,其靈敏度高,選擇性好,用于肉制品中亞硝酸鹽的測定,結果令人滿意。
[1] 黃克靖,孫俊勇,吳瑩瑩.熒光光度法結合固相萃取測定亞硝酸鹽[J].信陽師范學院學報:自然科學版,2012,25(1):99-102
[2] 中華人民共和國國家標準.GB 2760-1996 食品添加劑使用衛(wèi)生標準[S].北京:中國標準出版社,1996
[3] 中華人民共和國國家標準.GB 2725.1-94 肉灌腸衛(wèi)生標準[S].北京:中國標準出版社,1994
[4] 中華人民共和國國家標準.GB/T5009.33-2003 食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定方法[S].北京:中國標準出版社,2003