离子色谱法测定银耳汤中的硝酸盐和亚硝酸盐

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  摘要 [目的]建立银耳汤中硝酸盐和亚硝酸盐的离子色谱测定方法。[方法]银耳样品经纯水蒸煮提取,3%乙酸沉淀蛋白质后,低温离心,上清液依次过C18小柱、Ag柱、Na柱,经滤膜过滤净化后,由电导检测器检测样品中的硝酸盐和亚硝酸盐含量。[结果]硝酸盐(以NO3-计)和亚硝酸盐(以NO2-计)分别在0.2~2.0和0.02~0.20 mg/L呈良好的线性关系,决定系数R2均大于0.999 6。该方法硝酸盐和亚硝酸盐检出限分别为0.4和0.2 mg/kg,硝酸盐的回收率为89.8%~96.1%,亚硝酸盐的回收率为85.1%~95.3%。[结论]该方法结果准确可靠,可以用于银耳汤中硝酸盐和亚硝酸盐含量测定。
  关键词 银耳汤;离子色谱法;硝酸盐;亚硝酸盐
  中图分类号 TS207.3文献标识码 A
  文章编号 0517-6611(2019)19-0209-03
  Abstract [Objective] The research aimed to establish an ion chromatographic method for the determination of nitrate and nitrite in tremella soup.[Method] After cooking with pure water,protein precipitation using 3% acetic acid,and centrifugaion at low temperature,the supernatant was filtered through C18 column,Ag column and Na column for injection analysis.And then it was analyzed by ion chromatogrephy,and the conductivity dectector was used to detect nitrate and nitrite in tremella soup.[Result] Nitrate (calculated as NO3-) and nitrite (calculated as NO2-) showed good linearity at 0.2-2.0 and 0.02-0.20 mg/L,respectively,and the determination coefficient R2 was greater than 0.999 6.This method detection limit was 0.4 mg/kg for nitrate and 0.2 mg/kg for nitrite.The recovery rate of nitrate was 89.8%-96.1%,and the recovery rate of nitrite was 85.1%-95.3%.[Conclusion] This method is accurate and reliable,and suitable for determination of nitrate and nitrite in tremella soup.
  Key words Tremella soup;Ion chromatogrephy method;Nitrate;Nitrite
  硝酸鹽和亚硝酸盐是2种经常使用的食品添加剂,在肉制品加工业中常被用作发色剂,可以使其保持良好的色泽,并起到一定的防腐和增强食品风味的功效。即使没有人工添加,蔬菜在生长过程中也容易富集硝酸盐[1]。大量摄入硝酸盐可使人中毒,如抢救不及时会危及生命。同时,硝酸盐通过唾液、胃和血管还原成亚硝酸盐[2],亚硝酸盐的含量主要受硝酸盐含量的影响[3]。亚硝酸盐在人体内外与仲胺类作用可形成亚硝胺类物质,当其在人体内达到一定计量时,就会对人体产生致癌、致畸、致突变的危害[4]。研究发现,摄入硝酸盐含量较高的食物会增加人们患乳腺癌、肠胃癌、高铁血红蛋白症等疾病的概率[5-7]。当患有胃肠道疾病或者胃酸过少时,胃肠道内的细菌会把硝酸盐还原成亚硝酸盐而导致中毒,就是人们常说的“肠原性紫绀症”[8]。
  银耳又名白木耳、血耳,为银耳科植物银耳的子实体。银耳有菌中之冠的美誉,性味甘平,含有天然植物性胶质多糖,可以长期服用,具有补肾润肺、生津止咳、强心健脑、滋阴养胃、益气和血、增强免疫功能之功效[9-11]。由于银耳是一类营腐生生长的真菌,因腐生质中含有丰富的氮源(硝酸盐类),在该基质上生长时,造成银耳不可避免地会富集大量的硝酸盐[12]。银耳煮汤后,随着放置时间的增长,汤中富集的亚硝酸盐也会增多,因此,有必要建立一种准确快速的检测方法,用于银耳汤中硝酸盐和亚硝酸盐的检测。
  1 材料与方法
  1.1 材料与试剂
  银耳(Tremella fuciformis)干样购自某电商。OnGuard ⅡAg柱(1  mL)、OnGuard ⅡNa柱(1  mL),赛默飞世尔科技(中国)有限公司;冰醋酸(色谱纯),西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司;50%~52%氢氧化钠溶液,美国Fluka公司;硝酸根离子(NO3-)标液(1 000 mg/L,水基体)、亚硝酸根离子(NO2-)标液(1 00 mg/L,水基体)均购自上海市计量测试技术研究院;分析中所用水均为超纯水(>18 MΩ·cm);C18小柱(3  mL/500 mg),上海安谱实验科技股份有限公司;10  mL注射器,岳阳明康医用材料有限公司;0.22 μm水性滤膜,天津津腾实验设备有限公司。
  1.2 主要仪器
  离子色谱ICS3000,美国Dionex公司,配备四元梯度泵和电导检测器、阴离子抑制器;Chromeleon 6.7 色谱工作站; ST16R型冷冻高速离心机,Therom公司;AL204-IC型电子天平,梅特勒-托利多国际贸易(上海)有限公司; C21-WK2102型电磁炉及锅具,美的集团;ELGA型超纯水仪,PURELAB Ultra公司。   1.3 溶液配制
  淋洗液:移取50%氫氧化钠5.2  mL,用去离子水溶解至1 L,此浓度为100 mmol/L。乙酸溶液(3%):量取乙酸3 mL于100 mL容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀。
  亚硝酸盐和硝酸盐混合标准使用液:移取亚硝酸盐和硝酸盐混合标准溶液,加水逐级稀释,制成系列混合标准使用液,亚硝酸根离子浓度分别为0.02、0.04、0.06、0.08、0.10、0.15、0.20 mg/L;硝酸根离子浓度分别为0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、15、2.0 mg/L;该溶液临用现配。
  1.4 色谱条件
  阴离子交换色谱分析柱为Dionex IonPac AS11-HC 4 mm×250 mm(带IonPac AG11-HC型保护柱 4 mm×50 mm),柱温30 ℃;进样体积25 μL;淋洗液:氢氧化钠溶液,浓度为6~70 mmol/L;洗脱梯度为6 mmol/L 30 min,70 mmol/L 5 min,6 mmol/L 5 min;流速1.0 mL/min。
  2 结果与分析
  2.1 样品前处理方法的选择
  由于银耳干样吸水量很高,如果称样量较大会导致无法提取银耳汤溶液,而且银耳多糖含量较高,经高温蒸煮后的溶液较黏稠,同时银耳中营养物质丰富,干扰较多,杂质会干扰目标峰,而称样量过小则达不到检测要求的灵敏度,因此选择合适的称样量对试验有很大的影响。研究考察了10.0、20.0、40.0、80.0和100.0 g这5个称样量,对比不同称样量样品的色谱图,参考峰形、灵敏度和基线,结果显示称样量40.0 g效果最佳。
  2.2 沉淀剂的选择
  去除蛋白质一般是采用有机溶剂、酸沉淀、加热变性或者用重金属沉淀等方法。由于银耳样品的基质复杂,在使用有机溶剂进行沉淀时,杂质物质也会在过C18小柱时同时洗脱,不易净化。使用加热变性法不适用于银耳,因为该方法很容易造成银耳糊化变性,沉淀效果不好。使用重金属沉淀,常用的有亚铁氰化钾和乙酸锌,则会引入大量锌、钾、铁等金属离子污染色谱柱,使离子色谱柱效降低,寿命缩短。试验表明,采用3%的乙酸沉淀蛋白质效果最好,杂质峰相对较少。
  2.3 样液分离及初步净化
  由于银耳汤样品较黏稠,高温易糊化,不能采用滤纸过滤的方法。为方便进行批量操作,该试验采用50  mL离心管进行沉淀,低温离心分离样液。上清液依次过C18小柱、Ag柱、Na柱进行净化。其中Ag柱主要去除Cl-,避免过滤的Cl-干扰亚硝酸盐的检测。
  2.4 标准曲线、检出限及定量限
  由表1可知,硝酸盐在0.2~2.0 mg/L、亚硝酸盐在0.02~0.20 mg/L浓度与峰面积的线性良好,硝酸盐和亚硝酸盐的方法检出限分别为0.4和0.2 mg/kg,定量限分别为1.2和0.6 mg/kg。由图1可知,硝酸盐和亚硝酸盐在26 min内可以实现完全分离,硝酸盐和亚硝酸盐色谱峰分离度良好,能够进行准确的定量分析。应用此方法对银耳汤实际样品进行检测,结果令人满意,如图2~3所示。
  2.5 精密度、重复性和回收率
  按上述优化后的条件制备银耳溶液,连续进样6次,硝酸盐和亚硝酸盐的相对标准偏差(RSD)均小于5%,分别平行称取6份银耳汤样品,依次进样分析,硝酸盐和亚硝酸盐峰面积的RSD均小于10%,表明方法精密度、重复性良好。
  由表2可知,向银耳汤样品中分别添加不同水平的硝酸盐和亚硝酸盐,回收率为81%~101%,表明回收率良好。
  2.6 样品测定结果
  为贴近实际生活需要,该试验设计采用3种不同蒸煮操作方案、2种保存方式(室温20 ℃和冷藏4 ℃)。试验结果发现(表3),用去离子水处理过的银耳汤中硝酸盐和亚硝酸盐含量均较低,且在室温和冷藏条件下,随着保存时间的增加并无明显变化。用自来水煮的银耳汤无论是否加入冰糖,其硝酸盐和亚硝酸盐含量均显著高于用去离子水煮的银耳汤,并且随着保存时间的延长,硝酸盐含量呈逐步下降的趋势,亚硝酸盐含量逐步上升。同样用自来水煮后保存相同的时间,室温储存条件下亚硝酸盐的增加幅度明显高于冷藏保存条件;用自来水煮的过程中加入冰糖,在室温保存条件下保存48 h,其亚硝酸盐含量增加特别明显。根据该试验的结果,建议在煮银耳时尽量现煮现喝,不要过长时间保存;如果因为各种原因需要保存一段时间食用,也需要冷藏保存,尽量先不要加冰糖,在需要食用时加热过程中再加入冰糖;如果条件允许,可以使用纯净水煮银耳,可以有效防止亚硝酸盐的生成。
  3 讨论
  随着人们生活水平的提高,人们对饮食的营养成分以及食品安全都倍加重视,银耳由于其具有很高的药用价值而受到大家的喜爱。如何健康食用银耳、减少危害是人们最为关心的内容。该方法采用离心分离样液,并过C18小柱,解决了样品前处理液黏稠及过滤后样液不澄清等技术问题。结果表明,该试验采用的方法操作简便高效、准确度高、数据重现性好,适用于大批量银耳中硝酸盐和亚硝酸盐的测定,对银耳的质量控制和指导普通市民食用银耳具有重大意义。
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