周群

摘要：以白蘿卜和豇豆為原料制作泡菜，利用UV-1000紫外分光光度計(jì)和水質(zhì)分析盒檢測亞硝酸鹽含量。直到第13天，結(jié)果表明：水質(zhì)分析盒與紫外分光光度計(jì)檢測結(jié)果趨勢基本一致，且操作容易、攜帶方便、耗時(shí)較短、設(shè)備要求較低、檢測精度較高，更適合家庭日常檢測之用，也可以作為學(xué)校開展泡菜中亞硝酸鹽含量檢測的有效方法。

關(guān)鍵詞：泡菜 亞硝酸鹽 分光光度計(jì) 水質(zhì)分析盒

中圖分類號：Q-33 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

國內(nèi)外檢測食品中亞硝酸鹽的方法很多，主要有光譜法、色譜法、電化學(xué)法、快速檢測法等?！坝帽壬y定泡菜中亞硝酸鹽含量變化”是高中生物選修教材中的經(jīng)典的定量實(shí)驗(yàn)，但是教材在介紹該法之后采用“目測比色”，誤差較大。四川泡菜作為川菜的特色菜肴，可謂家喻戶曉、家庭必備。然而，家庭自制泡菜中亞硝酸鹽含量的測定不可能采用分光光度計(jì)法進(jìn)行定量測定。那么，可否有簡單易行、有效可靠的方法來進(jìn)行測定呢？

筆者研究了目前亞硝酸鹽檢測管、速測試紙、水質(zhì)分析盒等常見的方法，與分光光度計(jì)法對比后，發(fā)現(xiàn)：前三者簡單易懂、操作步驟少、消耗時(shí)間短、儀器要求低、不需要另配試劑，比較適合普通家庭日常檢測之用，且水質(zhì)分析盒法靈敏度、精確度較之于檢測管和速測試紙都更高，其檢測結(jié)果與分光光度計(jì)檢測結(jié)果趨勢基本一致，更適合家庭日常檢測和學(xué)校開展選修課實(shí)驗(yàn)之用。

1實(shí)驗(yàn)原理

1.1泡菜中亞硝酸鹽的來源

蔬菜在腌制初期亞硝酸鹽含量較低，在腸桿菌科細(xì)菌和真菌等的硝酸鹽還原酶作用下，蔬菜中大量硝酸鹽被轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，使亞硝酸鹽含量急劇增加。隨著發(fā)酵體系中氧氣的減少，乳酸菌生長導(dǎo)致pH降低，雜菌的繁殖受限甚至死亡，逐漸成為優(yōu)勢菌群。由于乳酸菌代謝產(chǎn)生的乳酸及乳酸菌自身的酶系統(tǒng)，使部分亞硝酸鹽被降解，亞硝酸鹽含量降低甚至消失。

1.2亞硝酸鹽顯色原理

鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)生成重氮鹽，重氮鹽與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽偶合形成玫瑰紅色染料，產(chǎn)生的顏色深淺與亞硝酸根含量成正比。

1.3標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作和使用原理

利用分光光度計(jì)可測定玫瑰紅色染料的吸光值，該物質(zhì)在紫外光550nm處具有最大吸收值。配制不同濃度的亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液，顯色后進(jìn)行比色，測得OD值，運(yùn)用Excel軟件繪制出標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到吸光值與亞硝酸鈉濃度的函數(shù)關(guān)系式。測定樣品顯色液的吸光值，代入函數(shù)關(guān)系式，計(jì)算出樣品中的亞硝酸鹽的含量。

2實(shí)驗(yàn)材料與器材

實(shí)驗(yàn)材料：白蘿卜、豇豆、姜、蒜瓣、花椒、食鹽。

實(shí)驗(yàn)器材：泡菜壇（透明玻璃、帶壇沿）、碾缽、離心機(jī)、漏斗、濾紙、pH試紙、恒溫水浴鍋、UV-1000紫外分光光度計(jì)、移液槍（量程1mL、5mL）、容量瓶若干（25mL、100mL、200mL、500mL）、亞硝酸鹽檢測管（天津朗瑞安科技有限公司）、快速檢測試紙（北京智云達(dá)科技有限公司）、水質(zhì)分析盒（河南南華千牧生物科技有限公司）、電子天平、燒杯、量筒、玻璃棒等。

3實(shí)驗(yàn)試劑與方法

3.1試劑

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%的乙酸溶液、物質(zhì)量濃度為0.1mol/L的NaOH溶液、NH4C1緩沖液（pH：9.6-9.7）、物質(zhì)量濃度為0.42mol/L ZnSO4溶液、顯色液、NaNO2濃度梯度標(biāo)準(zhǔn)液。

（1）顯色液的配制。

①對氨基苯磺酸溶液：取1g對氨基苯磺酸，溶于70mL蒸餾水（常溫下難溶，熱水水浴攪拌溶解）和30mL冰乙酸中混勻，置于棕色瓶中保存;

②N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽溶液：取0.1g N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽，加入100mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%的乙酸溶液溶解，混勻后置于棕色瓶中放入冰箱保存，一周內(nèi)保持穩(wěn)定;

③顯色液：使用前將上述配置的兩種溶液等體積混合，遮光保存。

（2）NaNO2濃度梯度標(biāo)準(zhǔn)液的配制。

質(zhì)量濃度為5ug/mL的NaNO2標(biāo)準(zhǔn)使用液的配置：①準(zhǔn)確稱取0.1g干燥NANO2，加水定容至500mL，配制質(zhì)量濃度為200ug/mL的NANO2溶液;②吸取上述溶液5mL，加水稀釋至200mL。

不同濃度梯度的NaNO2溶液的配制：用移液槍吸取0mL、0.5mL、1.0mL、2.0mL、3.0mL、4.0mL、5.0mL的5ug/mL NaNOa溶液分別置于25mL容量瓶中，編號1-7號，分別加入4.5mL NH4C1緩沖液、2.5mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%的乙酸溶液和5mL顯色液，混勻，加蒸餾水定容至25mL，在暗處靜置25min。

（3）其他溶液

①NH4C1緩沖液：取NH4C15.4g，加蒸餾水20mL溶解后，加濃氨水溶液35mL，再加水稀釋至100mL。

②ZnS04溶液的配置：稱取12g ZnS04用水溶解，并稀釋至100mL。

3.2實(shí)驗(yàn)方法

3.2.1繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線

將質(zhì)量濃度分0、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0ug/mL的NaNO2溶液，分別倒入1mL比色杯（倒入3/4杯為宜），放入分光光度計(jì)樣品室中，設(shè)置波長為550nm，通過0ug/mL的樣品進(jìn)行校準(zhǔn)調(diào)零，拉動滑桿，逐一測出標(biāo)準(zhǔn)溶液的OD值。

根據(jù)NaNO2的濃度與體積計(jì)算出NaNO2含量，得出NANO2含量與相應(yīng)OD值數(shù)據(jù)表（表1）。運(yùn)用Excel軟件繪制出標(biāo)準(zhǔn)曲線，如圖1所示。

3.2.2泡菜中亞硝酸鹽含量的測定

亞硝酸鹽水質(zhì)分析盒、檢測管、速測試紙分別按照產(chǎn)品說明書進(jìn)行測定。紫外分光光度計(jì)法按下列步驟進(jìn)行測定：

①稱取5g泡菜，研磨成勻漿，加入相應(yīng)泡菜液6mL，混合均勻后進(jìn)行離心，取上清液于小燒杯中，滴加NaOH溶液，調(diào)pH至8.0，再加入5mLZnSO4，會產(chǎn)生白色沉淀，若不產(chǎn)生則再滴加NaOH溶液，至產(chǎn)生白色沉淀為止。

②將上述處理液放入60%水浴鍋中水浴10min，取出靜置，冷卻至室溫后過濾到100mL容量瓶中定容并搖勻。

③取10mL樣品液轉(zhuǎn)入25mL容量瓶，依次加入2.5mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%的乙酸溶液，4.5mL NH4CI緩沖液，5mL現(xiàn)配顯色液，定容并搖勻，放入暗箱中靜置25min。

④測出樣品液OD值（注意設(shè)置空白組進(jìn)行校準(zhǔn)調(diào)零），根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線公式算出亞硝酸鹽含量，并繪制亞硝酸鹽含量隨腌制時(shí)間變化的曲線。

4結(jié)果與分析

4.1分光光度計(jì)測定結(jié)果

利用分光光度計(jì)測量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制的亞硝酸鹽含量的變化曲線見圖2。

4.2水質(zhì)分析盒測定結(jié)果

利用水質(zhì)分析盒計(jì)測量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制的亞硝酸鹽含量的變化曲線見圖3。

4.3分析與討論

通過分析分光光度計(jì)、亞硝酸鹽水質(zhì)分析盒測量泡蘿卜和泡豇豆中亞硝酸鹽含量的變化，發(fā)現(xiàn)二者檢測結(jié)果趨勢一致，都表現(xiàn)為第5、6天時(shí)亞硝酸鹽含量達(dá)到最高值，第11天左右亞硝酸鹽含量較低。分光光度計(jì)測量法在操作步驟、器材要求、試劑準(zhǔn)備、精度要求、實(shí)驗(yàn)時(shí)間等方面都要遠(yuǎn)高于水質(zhì)分析盒方法。但實(shí)際上二者檢測亞硝酸鹽含量利用的原理是一致的，由于試劑盒將所需的藥品為內(nèi)置，所以，使用起來更簡單、更便捷、更適合普通家庭檢測。同時(shí)，由于很多高中學(xué)校缺乏分光光度計(jì)、移液槍等器材，教師可以鼓勵學(xué)生用水質(zhì)分析盒檢測自制泡菜中亞硝酸鹽含量變化。這種實(shí)際的操作和親身的體驗(yàn)可以增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)思維能力、生活實(shí)踐能力和對生物學(xué)科的興趣。另外，通過對比發(fā)現(xiàn)，亞硝酸鹽檢測管和速測試紙測定精度不高、不適合本實(shí)驗(yàn)泡菜中亞硝酸鹽含量的測定，但它們可以用于樣品中有較多的亞硝酸鹽的食品（如醬腌菜）測定。