硝酸鹽/亞硝酸鹽檢測方法的研究進展

顧翔宇，郭　軍

(內蒙古農業大學食品科學與工程學院，呼和浩特　010018)

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硝酸鹽/亞硝酸鹽檢測方法的研究進展

顧翔宇，郭軍

(內蒙古農業大學食品科學與工程學院，呼和浩特010018)

摘要：對國內外硝酸鹽與亞硝酸鹽的檢測方法進行綜述。亞硝酸鹽定量檢測方法有光度法、熒光法、示波極譜法、色譜法，這些方法各有優缺點，目前使用最廣的是分光光度法。亞硝酸鹽快速檢測方法也較多，有檢測試紙、粉劑等新型檢測方法，這些方法簡單、方便，可應用于一些簡單的定性檢測，但對乳、豆漿等具有屏蔽作用的樣品檢測效果并不理想，因此建立靈敏、準確的硝酸鹽/亞硝酸鹽的快速檢測方法具有重要的現實意義。

關鍵詞：亞硝酸鹽；檢測方法；研究進展

硝酸鹽檢測目前多是將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽進行測定，較常見的方法有硝酸鹽還原酶法、鎘柱法。硝酸鹽的直接檢測方法也有報道，如高效液相色譜法、酚二磺酸比色法，還可以根據硝酸根離子在酸性介質中和Fe2+反應產生棕色環加以定性檢出。是食品加工工業中最常用的發色劑[3]，本文綜述了目前國內外硝酸鹽/亞硝酸鹽的主要檢測方法，對進一步的研究提供科學依據。

1硝酸鹽/亞硝酸鹽的來源及對人體的危害

1.1硝酸鹽/亞硝酸鹽的來源

生活中的硝酸鹽和亞硝酸鹽主要來自：①人工化肥：含氮有機肥；②生活污水、生活垃圾和人畜糞便；③汽車、民用爐等燃燒石油燃料，會產生大量氮氧化物，經雨水淋溶進入土壤和地表水中；④發色劑：大量應用于畜肉制品。

1.2硝酸鹽/亞硝酸鹽對人體的危害

表1　食品中硝酸鹽、亞硝酸鹽限量指標[8，9]

2國內外硝酸鹽/亞硝酸鹽的檢測方法

硝酸鹽/亞硝酸鹽作為典型的有毒有害物質，其檢測方法也成為研究熱點。國內外亞硝酸鹽的檢測方法主要有以下幾種(表2)。

表2　常見亞硝酸鹽檢測方法

2.1光度法

光度法包括格里斯試劑比色法、催化(褪色)光度法、流動注射系統—分光光度法[10，11]、順序注射系統—分光光度法等。目前我國測定亞硝酸鹽的國標方法就是格里斯試劑比色法，其在對肉制品、蔬菜中亞硝酸鹽的測定中多有應用[12，13]，但在實際操作中，該方法的弊端也較明顯，耿麗娜[14]發現，按國標配制的重氮試劑在室溫下難溶解，且2種顯色劑混合加入效果不如分開加入明顯，做的改進如下：①將重氮化試劑濃度由過去的10g/L調整為4g/L；②顯色劑的加入順序調整為先加入重氮化試劑，反應3～5min后再加入偶和試劑。

2.2熒光法

2.3色譜法

高效液相色譜法以其高效、高速、高分辨的特點廣泛應用于食品營養成分、食品添加劑和農獸藥殘留[25]分析測定。余海蘭等[26]建立了高效液相色譜法同步測定蔬菜中硝酸鹽和亞硝酸鹽的方法，以磷酸二氫鉀為流動相，用Hypersil ODS反相柱分離硝酸鹽和亞硝酸鹽，用紫外檢測器檢測，這種方法亞硝酸鹽和硝酸鹽的最低檢出限分別為0.025 0、0.012 5mg/kg；戰旭梅等[27]利用高效液相色譜法測定香腸中亞硝酸鹽含量，樣品經預處理后上機測定，以保留時間定性，外標法定量，檢出限為0.1mg/kg。離子色譜法在食品亞硝酸鹽的檢測中也有應用[28，29]，更是在GB/T5009.33—2008食品中亞硝酸鹽的測定中被列為第一法[30]。王碩等[31]建立了離子色譜法測定肉制品中硝酸鹽和亞硝酸鹽含量的方法，樣品經超聲波提取，乙酸沉淀蛋白后直接通過固相萃取柱，取濾液以離子色譜儀進行測定，結果硝酸鹽和亞硝酸鹽的檢出限分別為0.008、0.006mg/L。蔡薈梅等[32]利用離子色譜法對茶葉中硝酸鹽和亞硝酸鹽分析測定，亞硝酸鹽回收率為89.3%～101.2%、RSD為1.13%；硝酸鹽回收率為88.6%～107.5%、RSD為1.67%。

綜上所述，光度法、熒光法和色譜法在硝酸鹽和亞硝酸鹽檢測方面各有特點。光度法操作簡便，快速，但受樣品中干擾物質的影響較大，前處理比較繁復，且所用試劑對人體會產生一定的危害；熒光法簡便快速、靈敏度高、所用試劑價廉易得、選擇性好，但其條件不容易準確控制，穩定性也有待提高；色譜法以測定快捷、精確度高、高分辨的優點在食品分析中占據著越來越重要的地位，尤其是高效液相色譜法(HPLC)已經被應用于食品營養成分如維生素、乳糖和黃酮類等方面的測定，且取得了不錯的成果[33-35]。

3硝酸鹽/亞硝酸鹽的快速檢測方法

以上亞硝酸鹽的檢測方法均需要專業人員的前處理和精確操作，且儀器昂貴，不適宜市場上大規模的檢測，在實際生產應用中很難普及，因此亞硝酸鹽的快速檢測方法就越來越受重視。快速檢測法的優勢在于可以應用于現場，檢測時間短，對操作人員的要求低且儀器簡易[45]。目前快速檢測法的基本原理都是依據亞硝酸鹽與顯色劑的顯色反應來進行定性或半定量測定，以試紙、粉劑和試劑盒等形式出現。

顯色劑的選擇及配比是亞硝酸鹽快速檢測中的一個難點問題，潘紹明[46]提供了一種亞硝酸鹽檢測試劑，由以下組分組成：1-萘胺-4-磺酸10～15份、醋酸鈉3～5份、碳酸氫鈉4～6份、鉬酸鈉1～2份、甲殼素1～2份、乙酸80～90份；熊開勝[47]也提供了一種檢測試劑，試劑組分分別為對氨基苯磺酸14份、N-1(1-萘基)乙二胺鹽酸鹽14份、山梨酸鉀7份、醋酸鈉4份、季戊四醇2份、二甲苯磺酸奈1份、無機鹽8份、有機酸13份及水88份，其中無機鹽為氯化鈉、氯化鉀、溴化鈉和溴化鉀中的一種或多種，有機酸為乙酸、磷酸、酒石酸和檸檬酸中的一種或多種。這兩種檢測試劑對腌菜中亞硝酸鹽的測定均顯現出了其高靈敏度和高準確率的優勢。檢測試紙的種類也不盡相同，時國慶等[48]發明了一種食品中亞硝酸鹽檢測試紙，該試紙包括試紙基片和檢測基層兩個部分，以PVC材料做為試紙基片，以定性濾紙做為檢測基層，在檢測基層上涂覆顯色劑，顯色劑為鹽酸萘乙二胺、磺胺和5—磺基水楊酸，通過亞硝酸鹽與試紙上的顯色劑發生反應對亞硝酸鹽含量進行測定。

亞硝酸鹽檢測試劑盒的出現真正給現場快速檢測食品或水中亞硝酸鹽提供了技術支持，華楚衍[49]提供了一種檢測蔬菜水果硝酸鹽、亞硝酸鹽含量試劑盒，使用時只需在顯色板凹槽內店家1～2滴樣液與29～30mg顯色劑混合，放置1min后，根據與標準色卡進行顏色比對來確定硝酸鹽、亞硝酸鹽含量范圍，從而判斷其超標與否。鄭曉宏[50]利用微孔板制作亞硝酸鹽試劑盒，該試劑盒可以快速檢測多個樣品中亞硝酸鹽含量，且具有使用試劑量少、污染小、檢出限低、靈敏度較高、操作簡單、方便攜帶等優點，主要用于火腿中亞硝酸鹽的測定。郭軍等[51]開發了一種新型半固體亞硝酸鹽快速檢測試劑管，并且申請了發明專利，該試劑管在劑型上具有獨創性，半固體試劑與待測物質通過界面接觸進行反應，待測物質不需要與檢測試劑混合，進而避免了待測物質對顯色的屏蔽和干擾作用。而且本試劑管在顯色劑的用量上達到了國標方法所用劑量的16～64倍，使檢測靈敏度和穩定性得到很大提高，該法也不需要復雜的操作步驟和儀器，操作簡單、方便，因此具有廣泛的應用價值和廣闊的市場前景。

4展望

綜上所述，亞硝酸鹽的檢測方法各有利弊，儀器法需要專業人員的操作及昂貴的儀器，不適宜大規模的推廣使用，而試紙或試劑盒操作簡單、方便，但卻不能消除雜質的干擾和屏蔽作用，建立靈敏、準確的硝酸鹽/亞硝酸鹽快速檢測方法意義重大。◇

參考文獻

[1]涂文利，張萍，王紅艷.酚二磺酸法測定硝酸根離子的研究[J].油田化學，1997，3：88-90.

[2]王亮，潘琇，劉恩玲，等.酚二磺酸分光光度法測定葉菜類硝酸鹽含量[J].浙江農業學報，2007，3：245-247.

[3]鐘耀廣，南慶賢.亞硝酸鹽的發色機理及安全性問題[J].肉類工業，2001，5：47-48.

[4]劉榮森，張澤根.蔬菜中硝酸鹽、亞硝酸鹽測定方法[J].農業科學，2011，12：49.

[5]馮曉群，雍東鶴.蔬菜中硝酸鹽和亞硝酸鹽的來源及監控措施[J].甘肅科技，2011，4：144-145.

[6]Lin K，Shen W Y，Shen Z Y，et al.Estimation of the potential for nitrosation and its inhibition in subjects from high and low-risk areas for esophageal cancer in southern China[J].Int.J.Cancer，2003，107(6)：891-895.

[7]Fine D H，Ross R，Rounbehler D P，et al.Formation in vivo of volatile N-nitrosamines in man after ingestion of cooked bacon and spinach[J].Nature，1977，265(5596)：753-755.

[8]GB/T 2762—2005食品中污染物限量[S].

[9]GB/T 2762—2012食品安全國家標準 食品中污染物限量[S].

[10]Ahmed M J，et al.Simulotaneousspectrophotometricd eterminationo fn itriteandn itrateb y flow-injection analysis[J].Talanta，1996，43：1009-1018.

[11]任乃林，李紅.流動注射法測定蔬菜中的硝酸鹽和亞硝酸鹽含量[J].食品科學，2009，30(16)：272-273.

[12]白雪娟，徐世眾.格里斯試劑比色法測定肉制品中亞硝酸鹽含量[J].肉類工業，2008，7：46-48.

[13]梁平，王蘇豫.用“格里斯試劑比色法”測蔬菜中亞硝酸鹽含量的探究實驗[J].中學生物學，2010，4：34-35.

[14]耿麗娜.格里斯試劑比色法測定亞硝酸鹽的改進[J].數理醫藥學雜志，2001，14(1)：65.

[15]張貴珠，等.熒光動力學光度法同時測定硝酸根及亞硝酸根的研究[J].分析化學，1994，22(10)：1006-1009.

[16]張愛梅，王術皓，崔慧.催化熒光法測定痕量亞硝酸根[J].分析化學，2001，29(3)：370.

[17]劉衛潔，鮑所言，成永強.催化熒光法測定水中痕量亞硝酸根[J].微量元素與健康研究，2002，19(4)：50-52.

[18]董存智，秦利鴻.蔬菜中痕量亞硝酸根催化熒光光度法測定[J].中國公共衛生，2005，21(11)：1400-1401.

[19]孔繼川，牛建平，張娜，等.熒光猝滅法測定痕量亞硝酸根[J].分析試驗室，2005，24(7)：7-9.

[20]Helaleh M L，Korenaga T.Flurometric determination of nitrite with acetaminophen[J].Microchemical Journal，2000，64：241-246.

[21]Huang K J，et al.Spectrofluorimetric determination of trace nitrite in food products with a new fluorescent probe 1，3，5，7-tetramethyl-2，6-dicarbethoxy-8(3′，4′-diaminophenyl)-difluorobora-diaza-s-indacene[J].Talanta，2006，69(1)：73-78.

[22]董捷，戴金平.熒光光度法測定亞硝酸鹽的研究及應用[J].山東環境，1999，4：3-4.

[23]李建國，等.碘化物-羅丹明B體系熒光猝滅反應測定痕量亞硝酸根[J].分析化學，1997，25(5)：590-593.

[24]于娟.間接熒光法與間接原子吸收法測定痕量亞硝酸鹽的研究[D].上海：同濟大學，2007.

[25]占春瑞，等.雞肉中多種喹諾酮類獸藥殘留量的高效液相色譜測定研究[J].食品科學，2005，26(10)：172-176.

[26]余海蘭，等.高效液相色譜法同步測定蔬菜中硝酸鹽和亞硝酸鹽含量[J].湖南農業科學，2010，7：97-99.

[27]戰旭梅，劉靖，劉萍.高效液相色譜法測定香腸中亞硝酸鹽含量[J].食品與機械，2014，30(6)：72-74.

[28]Blount B C，et al.Analysis of perchlorate，thiocyanate，nitrate and iodide in human amniotic fluid using ion chromatography and electrospray tandem mass spectrometry[J].Analytica Chimica Acta，2006，567(1)：87-93.

[29]Connolly D，et al.Determination of urinary thiocyanate and nitrate using fast ion-interaction chromatography[J].J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci，2002，767(1)：175-180.

[30]GB/T 5009.33—2008食品中亞硝酸鹽和硝酸鹽的測定[S].

[31]王碩，劉廣福，孫蕊，等.離子色譜法測定肉制品中的硝酸鹽和亞硝酸鹽[J].食品科技，2014，2：302-305.

[32]蔡薈梅，侯如燕，高柱，等.離子色譜法測定茶葉中的硝酸鹽和亞硝酸鹽[J].茶葉科學，2012，32(2)：95-99.

[33]任丹丹，等.高效液相色譜法同時測定食品中9種水溶性維生素[J].食品安全質量檢測學報，2014，3：899-904.

[34]李琦，等.高效液相色譜法測定發酵乳中的乳糖、葡萄糖和半乳糖[J].食品科學，2012，4：162-166.

[35]楊亞玲，等.固相萃取和高效液相色譜法測定甜茶中的黃酮類物質[J].食品科學，2006，9：197-199.

[36]姜愛莉，劉雪梅，王雪濤.溴酸鉀-亞甲藍催化分光光度法測定亞硝酸鹽的研究[J].煙臺大學學報：自然科學與工程版，2006，19(3)：193-197.

[37]霍歡.催化光度法測定痕量甲醛和亞硝酸根的研究與應用[D].湘潭大學，2007.

[38]劉永濤，云霞，那廣水.催化熒光法測定蔬菜中痕量亞硝酸根的研究[J].中國釀造，2014，33(7)：113-117.

[39]陳蘭化，陳德權.溴酸鉀氧化藏紅T催化熒光法測定痕量亞硝酸根[J].分析化學，1996，24(7)：790-793.

[40]鮑所言，劉衛潔，胡漢芳.催化熒光法測定痕量亞硝酸根[J].光譜學與光譜分析，2004，24(3)：342-344.

[41]趙二勞，李滿秀，趙麗婷.熒光光度法測定亞硝酸根的研究進展[J].冶金分析，2007，27(8)：28-34.

[42]韓志輝，呂昌銀.吖啶紅熒光猝滅法測定痕量亞硝酸根[J].中國衛生檢驗雜志，2004，14(3)：287-288.

[43]彭景龍.重氮化耦合HPLC法測定食品中亞硝酸鹽含量[J].糧油食品科技，2006，14(5)：48-50.

[44]楊華梅.反相高效液相色譜法測定鹵肉制品中硝酸鹽及亞硝酸鹽[J].中國熱帶醫學，2008，8(3)：469-470.

[45]朱小紅.現場快速檢測在食品安全監督中的應用及展望[J].食品工業科技，2010，31(8)：303-305.

[46]潘紹明.一種亞硝酸鹽檢測試劑[P].中國專利，CN 103743727A，2014.04.23.

[47]熊開勝，張海防，謝建庭.一種亞硝酸鹽檢測試劑及其檢測方法[P].中國專利，CN 104407097A，2015.03.11.

[48]時國慶，鄧乾民.食品中亞硝酸鹽快速檢測試紙[P].中國專利，CN 203310758 U，2013.11.27

[49]華楚衍，王鈁，陳建文，等.檢測蔬菜水果硝酸鹽和亞硝酸鹽含量試劑盒及其檢測方法[P].中國專利，CN1614397A，2005.05.11.

[50]鄭曉宏，林映芳，巫偉鑫，等.微孔板式亞硝酸鹽試劑盒的研制[J].江西化工，2011，1：52-55.

[51]郭軍，等.一種半固體亞硝酸鹽快速檢測管及其制備方法[P].中國專利，CN103529031A，2014.01.22.

(責任編輯李婷婷)

Research Advancements in Detection Methods of Nitrate and Nitrite

GU Xiang-yu，GUO Jun

(FoodScienceandEngineeringCollege，InnerMongoliaAgriculturalUniversity，Hohhot010018，China)

Abstract：The research advancements in detection methods of nitrate and nitrite were reviewed.The quantitative detection methods including cluded spectrophotometry，fluorescence，polarography，chromatography had their advantages and disadvantages，of which the most widely used was the spectrophotometric method.Rapid detection methods of nitrite included test strips，powders，etc，and these metheds were simple，convenient and could be applied to some simple qualitative detection，but testing effects of milk，soy milk sample which had shielding effect were not ideal.

Keywords：nitrite；detection method；research advancement

通訊作者：郭軍(1969—)，男，博士，教授，碩士生導師，研究方向：營養與食品安全領域教學。

作者簡介：顧翔宇(1992—)，男，碩士，研究方向：食品質量與安全。

基金項目：內蒙古自然科學基金項目(項目編號：2015MS0352)；內蒙古自治區研究生科研創新資助項目(項目編號：S20151012912)。