蔬菜和肉制品中亞硝酸鹽的形成及檢測

王維肖

摘 要 亞硝酸鹽作為一種常見的食品添加劑，與我們的飲食息息相關，為我們帶來多樣的飲食感受的同時，對我們的身體健康也有潛在的風險。本文將首先講解亞硝酸鹽對人體健康的影響，其次講述了蔬菜和肉制品中亞硝酸鹽的多種來源以及亞硝酸鹽在肉制品中的4種作用，最后介紹了亞硝酸鹽的最重要的檢測方法——紫外—可見分光光度法。

關鍵詞 亞硝酸鹽；蔬菜；肉制品；紫外—可見分光光度法

中圖分類號 TB38 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）17-0055-02

民以食為天。食品添加劑分為天然食品添加劑和人工合成食品添加劑，但是，在日常生活中人工合成食品添加劑占了大多數，其中亞硝酸鹽就是其中一種添加劑，它具有防腐、增色等功能。由于亞硝酸鹽會將血紅蛋白中的Fe2+還原為Fe3+，從而造成紅細胞無法攜帶氧，因而引起組織缺氧中毒、呼吸中樞麻痹，嚴重時可窒息至死亡。攝入300mg～500mg的亞硝酸鹽就會造成中毒，如果攝入1 000mg～2 000mg的亞硝酸鹽就會引起生命危險[1]。

其實，在人體內大約80%的亞硝酸鹽來自于蔬菜[2]，人們每天都會接觸亞硝酸鹽。本文系統地介紹了蔬菜及肉制品中亞硝酸鹽的形成和檢測方法，以期為亞硝酸鹽的進一步研究提供參考。

1 亞硝酸鹽與人體健康

1.1 亞硝酸鹽對人體的好處

1）亞硝酸鹽可以殺菌。亞硝酸鹽的少量食用是對人體有好處的，亞硝酸鹽在胃酸的環境下可以轉化為硝酸和一氧化氮。而NO可以抑制埃希菌、沙門菌以及幽門螺桿菌等有害菌的生長與繁殖[3]。同時食用一定量的硝酸鹽，在人體內也可以轉化為亞硝酸鹽從而起到抑菌的作用。

2）亞硝酸鹽對eNOS基因缺陷的人具有保護作用。eNOS基因缺陷的人體內的NO不足，會造成一些心血管疾病。而亞硝酸鹽在人體內可以轉化生成NO，所以它對eNOS基因缺陷的人有著保護作用。有將NOS功能缺陷的小鼠進行實驗，小鼠體內亞硝酸鹽、硝酸鹽以及亞硝基化蛋白質含量本來就較少，先用不含亞硝酸鹽的飼料進行投喂，發現上述3種物質的含量下降明顯，此時再注射或給小鼠飲用50mg/L的亞硝酸鈉水溶液7d，則其三項指標均回到正常值，說明外源性亞硝酸鹽可以維持小鼠體內亞硝酸鹽、硝酸鹽以及亞硝基化蛋白質含量。同時，小鼠的心率以及血壓都未發生明顯改變，而且心機梗死現象明顯減緩。這說明亞硝酸鹽對尤其是體內NO不足的人群有著保護作用[4]。

3）亞硝酸鹽可以延長人的壽命。亞硝酸鹽由于可以降低心腦血管發病率，所以對人壽命的增長有著促進作用，例如，日本沖繩地區，人們主要食用硝酸鹽以及亞硝酸鹽含量高的海藻以及綠葉蔬菜，調查發現那里的平局壽命高達80歲[4]。

1.2 亞硝酸鹽對人體的壞處

亞硝酸鹽對人體更多的是壞處。1）亞硝酸鹽容易導致基因突變。在酸性條件下，亞硝酸鹽容易導致基因突變，無論是生殖細胞尤其是精子中的基因還是體細胞中的基因都會受到損害。在人體內，由亞硝酸鹽導致的基因突變的概率更高，從而造成生殖缺陷或者發育畸形等危害。2）亞硝酸鹽會致癌。亞硝酸鹽促使細胞癌變的方式是使細胞在基因突變后，無法啟動調亡程序或者使其調亡程序受到抑制，從而導致細胞癌變。而這些已經癌變的細胞會將有缺陷的基因通過有絲分裂等形式傳遞給子細胞，從而使得癌細胞數量以指數增長的形式快速增長，以致細胞惡性轉化的風險大大提高，因此癌細胞在全身大量轉移，使得癌癥的發病率大大提高[4]。3）亞硝酸鹽能使腫瘤細胞大量繁殖。由于腫瘤細胞一般只能進行無氧呼吸，腫瘤細胞具有利用外源性NO2-的能力，所以亞硝酸鹽為腫瘤細胞提供了呼吸的原料。亞硝酸鹽除了上述3個危害還有使血管擴張、血壓降低、組織缺氧等大量危害。

2 亞硝酸鹽的來源以及作用

2.1 亞硝酸鹽在蔬菜中的來源

1）氮肥的過量使用。蔬菜中，亞硝酸鹽最主要的來源就是氮肥，如NaNO3、KNO3、NH4NO3以及一些含氮有機化肥等。有學者研究表明，減少使用20%的氮肥可以降低9.09%～53.17%的亞硝酸鹽[6]。氮肥的過量使用，會使蔬菜中的硝酸鹽含量增加，從而使硝酸鹽不僅在烹飪、加工時被還原為亞硝酸鹽，同時在口腔的唾液里也會有部分的硝酸鹽被還原為亞硝酸鹽[7]。

2）腌制的蔬菜以及隔夜的剩菜。根據一些研究人員的研究結果表明[8]，在泡菜腌制的過程中亞硝酸鹽的含量會先增加后減少，第6天的亞硝酸鹽含量最高，等到第20天的時候亞硝酸鹽基本被完全分解。所以，要注意泡菜食用的時間，從而避免過多的食用亞硝酸鹽。

3）其他原因。像大氣中的氮氧化物含量（比如：NO、NO2等）、植物固氮菌的作用以及含氮水源（比如：NH4+、NO3-等離子）的灌溉等其他原因都會造成植物中亞硝酸鹽含量增加[2]。

2.2 亞硝酸鹽在肉制品中的作用

1）亞硝酸鹽的抑菌作用。對于肉制品來說，10mg/kg～40mg/kg的亞硝酸鹽就能與肉結合。然而在肉制品中，只有游離的亞硝酸鹽才具有真正意義上的抑菌作用。亞硝酸鹽的抑菌作用與一些環境因素有關，如pH值等。亞硝酸鹽抑菌的機理可能有以下幾個方面：第一、亞硝酸鹽中的NO2-與含鐵蛋白生成一種鐵-HITROY化合物，從而抑制細菌的細胞呼吸，使細菌缺少進行生命活動所需的ATP，因而達到抑菌的作用；第二、亞硝酸鹽會分解生成NO和O2，O2可以抑制一些厭氧細菌的生長，從而達到抑菌的效果；第三、亞硝酸鈉還可以抑制一些酶的活性[9]。

2）亞硝酸鹽的抗氧化作用。亞硝酸鹽的抗氧化作用主要體現在抗脂質氧化。脂質氧化是指在肉以及肉類食品加工和儲藏期間，脂質由于熱、光等外界環境的作用，產生不良風味，影響使用品質，嚴重的可能會產生有毒物質。亞硝酸鈉對脂類物質的抗氧化作用主要表現在以下幾個方面：脂類物質中存在碳碳雙鍵，亞硝酸鹽可以與碳碳雙鍵反應，使得肉制品中的部分脂質穩定；與某些物質進行螯合反應；與肉中的一些物質生成亞硝基和亞硝酰基等具有抗氧化活性的化合物。endprint

3）亞硝酸鹽的發色作用。由于肉在腌制的過程中，食鹽會加速肉中的肌紅蛋白和血紅蛋白的氧化，使得肉從原來天然的紅色轉變為灰紅色和灰棕色，從人的感官影響到人的食欲。而亞硝酸鹽在酸性條件下會生成亞硝酸，同時亞硝酸又很不穩定，會生成NO，NO和處在還原狀態的肌紅蛋白（Mb）反應結合生成亞硝基肌紅蛋白，亞硝基肌紅蛋白遇熱后生成鮮紅色的亞硝基血色原，肉則具有特殊的紅色。

4）亞硝酸鹽的增強風味的作用。亞硝酸鹽對肉制品的風味有很好的提高作用。亞硝酸鹽的加入可以很好的降低脂肪自動氧化成的碳水化合物的濃度，從而減少肉中的脂肪氧化的味道。

3 亞硝酸鹽的分析方法

亞硝酸鹽有多種檢測方法，主要有快速檢測法、電化學法、色譜法和光譜法。

快速檢測法主要是用試紙條檢測，使用方便且現象明顯，但只能達到半定量的效果；電化學法主要有化學發光法和光電檢測法，具有不受其他物質干擾且操作簡便等優點，但由于其自身存在的一些不足，這種方法目前還在試驗階段；色譜法分為液相色譜法和氣相色譜法，但操作起來比較麻煩；光譜法主要分為分光光度法和催化發光法，分光光度法主要是利用硝酸鹽和亞硝酸鹽可以吸收一定波長的光的原理。

3.1 紫外-可見分光光度法

1）比爾定律。比爾定律是指當一束平行光垂直通過某一均勻非散射的吸光物質時，其吸光度與吸光物質濃度以及吸收層厚度成正比。

2）繪制標準曲線。從比爾定律可知，吸光度與亞硝酸鹽的濃度成正比，且該曲線為正比例函數，即一條過原點的曲線。標準曲線的繪制有利于操作者在得出某溶液的吸光度后，直接得出該溶液的濃度，不需要再次計算，方便操作，同時還可以減小誤差，提高實驗的準確性，使得實驗更具有說服力。

3.2 紫外檢測部分

紫外-可見分光光度法，是光電比色法的一種亞硝酸鹽的檢測方法。在酸性條件下，亞硝酸鹽會和對氨基苯磺酸發生重氮化反應，該產物再與N-1-萘基乙二胺偶合生成紫紅色偶氮化合物。此物質在540nm處為最大吸收波長。

常規的實驗步驟如下：取待測食物，加入研磨過濾器中，將研磨液轉移至燒杯中，接著用水洗滌研磨過濾器，將濾液合并，并用氫氧化鈉溶液將pH調節至8.0，再加入硫酸鋅溶液，混勻，如不產生白色沉淀，再加入氫氧化鈉溶液至白色沉淀生成為止。在水浴中加熱至60℃，10min后，冷卻至室溫，用濾紙過濾，用少量水淋洗沉淀，將濾液和洗滌液在容量瓶中定容。取樣品溶液，置于有刻線的試管中，加入NH4Cl緩沖液，60%乙酸和顯色液，加水定容，混合均勻，暗處靜置25min，用光程1cm的比色杯在540nm處測定吸光度。

通過前面獲得的吸光度進行對照，得出亞硝酸鹽含量[2]。

4 總結與展望

亞硝酸鹽無時無刻不存在于我們的食物中。少量的亞硝酸鹽對身體有好處，一旦過量，它對我們的身體就會造成傷害。而亞硝酸鹽的來源常見于蔬菜和肉制品。亞硝酸鹽的含量可以通過多種方法測定，但是紫外—可見分光光度法是實驗室最常用的方法，具有簡便、快速并且準確的特點，并且用到的儀器以及一些試劑價格較低，使得實驗更容易實施。

參考文獻

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