離子色譜法測定豆奶粉中硝酸鹽、亞硝酸鹽含量

呂岱竹

(中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院分析測試中心，海南 ?？?571101)

離子色譜法測定豆奶粉中硝酸鹽、亞硝酸鹽含量

呂岱竹

(中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院分析測試中心，海南 ?？?571101)

為了建立離子色譜測定豆奶粉中硝酸鹽、亞硝酸鹽的含量的方法。樣品用去離子水提取，固相萃取后，采用離子色譜法測定豆奶粉中硝酸鹽、亞硝酸鹽的含量。結(jié)果表明：硝酸鹽或亞硝酸鹽的線性范圍分別為1～50、1～25mg/mL，回收率分別為89.3%～98.9%、89.6%～102.0%，檢出限分別為0.16、0.11mg/kg。該法靈敏、準(zhǔn)確，前處理簡單易行，可用于豆奶粉中的硝酸鹽、亞硝酸鹽含量測定。

離子色譜法；硝酸鹽；亞硝酸鹽；固相萃取

作為食品防腐與保鮮劑，硝酸鹽與亞硝酸鹽可延長食品的貨架期。但是硝酸鹽及亞硝酸鹽在一定條件下，會降低血液的載氧能力，導(dǎo)致高鐵血紅蛋白癥；另一方面，亞硝酸鹽還可與人體的次級胺(仲胺、叔胺、氨基酸)反應(yīng)，在胃腔中形成強(qiáng)致癌物——亞硝胺，從而誘發(fā)消化系統(tǒng)癌變。因此，各國對其在食品加工中的使用量都制定了嚴(yán)格的限量標(biāo)準(zhǔn)，如我國就規(guī)定了豆奶粉中的亞硝酸鹽含量不得高于3mg/kg。

目前食品中硝酸鹽及亞硝酸鹽的國家標(biāo)準(zhǔn)測定方法是鎘柱法[1]。但鎘柱法操作復(fù)雜、干擾因素多，不適宜大批量樣品的檢測，在測定色素較多的樣品時(shí)容量產(chǎn)生誤差；而且其還原劑——鎘對環(huán)境造成二次污染。方法有催化光度法、化學(xué)發(fā)光法、分子熒光法等[2-6]。本研究采用離子色譜法測定豆奶中的硝酸鹽與亞硝酸鹽，并采用有效的前處理方法，旨在解決豆奶中的復(fù)雜成分對色譜柱的損害。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

3種不同品牌的豆奶粉均為市購。

碳酸鈉、碳酸氫鈉、冰乙酸、氫氧化鉀、甲醇(均為分析純)；超純水。

Metro861型離子色譜儀、732電導(dǎo)檢測器、863自動再生抑制器 瑞士萬通公司；離心機(jī)；Sep-Pek C18預(yù)處理小柱，負(fù)壓抽濾器，保護(hù)柱水相針式過濾器(直徑13mm、孔徑0.45μm；直徑13mm、孔徑0.2μm)。

1.2 色譜條件

淋洗液濃度：碳酸鈉為1.2mmol/L，碳酸氫鈉為1.1mmol/L；流速為1mL/min；再生液流速：根據(jù)淋洗液流速來確定，使背景電導(dǎo)達(dá)到最小值；電導(dǎo)檢測器根

據(jù)樣品質(zhì)量濃度選擇量程。

1.3 樣品處理

準(zhǔn)確稱取豆粉樣品2.00g于100mL燒杯中，加去離子水20mL，在超聲清洗器上超聲混勻5min。加入體積分?jǐn)?shù)為3%的醋酸1.0mL，搖勻， 8000r/min離心10min，取出上清液。上清液中加入1.0mL的3mol/L氫氧化鈉溶液，混勻，8000r/min離心10min，取上清液定容至25mL。預(yù)處理的C18小柱用5mL的甲醇及5mL的純水預(yù)淋洗后，加入樣品上清液后，棄去前5mL的流出液，收集后面的洗脫液，經(jīng)0.45μm的過濾頭過濾后，上機(jī)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 蛋白沉淀劑的選擇

由于豆奶粉中含有大量的植物蛋白，會影響分離效果及損壞色譜柱，因此在其前處理過程中必須去除蛋白。通常的方法是加入乙酸鋅、亞鐵氰化鉀沉淀蛋白后再過濾去除。但這種方法會使溶液中混有大量的鋅、鉀、鐵等金屬離子，這些金屬離子會殘留在色譜柱中，降低色譜柱的柱效，影響色譜柱的壽命。因此本實(shí)驗(yàn)采用乙酸溶液作為沉淀蛋白的溶劑，根據(jù)多次實(shí)驗(yàn)確定了冰乙酸體積分?jǐn)?shù)為3%，加入量為1mL，其雜峰較少，凈化效果較好。

2.2 固相萃取柱的選擇

豆奶粉經(jīng)過蛋白沉淀后，還含有殘留的蛋白、脂肪等疏水性大分子，這會影響分離，縮短色譜柱的使用壽命。本實(shí)驗(yàn)采用了先離心去除沉淀后，再用C18固相萃取小柱進(jìn)行固相萃取。由于NO2－和NO3－在堿性條件下以離子這種穩(wěn)定方式存在于溶液中，因此在提取液中加入1.0mL 3mol/L氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)pH值大于7后，同時(shí)用石墨化炭黑小柱及C18小柱，對加標(biāo)樣品回收率進(jìn)行比較，結(jié)果詳見表1。

表1 不同固相萃取小柱的回收率Table 1 Recoveries of nitrate and nitrite using different SPE columns

結(jié)果表明，兩種小柱相比較而言，均可以去除溶液中殘留的有機(jī)化合物，但C18小柱的回收率更高一些，對NO2－，NO3－具有更好的選擇性，因此本實(shí)驗(yàn)選用C18小柱作為前處理柱。

2.3 實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化

實(shí)驗(yàn)表明在離子色譜的分離過程中，淋洗液濃度對各種離子的保留時(shí)間存在明顯的影響，為防止雜峰對目標(biāo)物的干擾，在兼顧樣品分析時(shí)間及檢測的靈敏度的情況下，選擇以1.2mmol/L碳酸鈉溶液-1.1mmol/L碳酸氫鈉溶液復(fù)配成的緩沖溶液作為淋洗液，在該條件下，樣品中的雜峰與目標(biāo)峰可得到很好地分離。

圖1 NO2和NO3加標(biāo)樣品色譜圖Fig.1 HPLC chromatogram of a blank sample spiked with nitrate and nitrite

圖2 NO2－和NO3－標(biāo)準(zhǔn)色譜圖Fig.2 HPLC chromatogram of mixed nitrate and nitrite standards

2.4 方法的線性方程、相關(guān)系數(shù)和檢出限

用硝酸鹽及亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液配制不同質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)工作液，以上述色譜條件進(jìn)行分析，以峰面積Y積分值為縱坐標(biāo)、以標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)樣質(zhì)量濃度(mg/mL)為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算回歸方程及截距。結(jié)果表明NO3－在1～100mg/mL范圍內(nèi)具有良好的線性范圍，其線性方程及相關(guān)系數(shù)如下：y=2.86x+1.181，R2=0.9998，NO2－在1～25mg/mL范圍內(nèi)電導(dǎo)率與其質(zhì)量濃度具有較好的線性范圍，其線性方程及相關(guān)系數(shù)如下：y=2.17x+0.134，R2=0.9999。以3倍信噪比計(jì)算，硝酸鹽的檢出限為0.11mg/kg，亞硝酸鹽的檢出限為0.16mg/kg。

2.5 準(zhǔn)確度與精密度實(shí)驗(yàn)

加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)：按照上述實(shí)驗(yàn)方法，依次對3種不同樣品的豆奶粉進(jìn)行不同添加水平的加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，測定結(jié)果和回收率計(jì)算結(jié)果見表2。NO2－的回收率測定范圍為89.3%～98.9%，NO3－的回收率測定范圍為89.6%～102.0%。本方法測定結(jié)果的NO2－相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.7%～5.4%，NO3－相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.8%～5.5%，均小于10%，表明此方法的準(zhǔn)確度及精密度均可達(dá)到定量分析的要求。

表2 加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 2 Average recoveries for nitrate and nitrite in 3 commercial brands of soybean milk powder

2.6 對照實(shí)驗(yàn)

分別采用離子色譜法與比色法測定了幾個不同豆奶樣品中的NO2－及NO3－的含量，進(jìn)行對照實(shí)驗(yàn)，測定結(jié)果見表3。結(jié)果表明，兩種方法的測定結(jié)果基本一致，兩者相對偏差小于6%，兩種方法具有可比性。

表3 離子色譜法與國標(biāo)比色法對照實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 3 Comparisons between results of determination using the developed method and the national standard method of nitrate and nitrite in different brands of soybean milk powder

3 結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)采用離子色譜法測定豆奶粉中的硝酸鹽及亞硝酸鹽含量，樣品經(jīng)過提取、離心、過柱等前處理后，可去除大量的雜質(zhì)，用離子色譜進(jìn)行檢測，結(jié)果表明，離子色譜測定豆奶粉中的硝酸鹽及亞硝酸鹽，其線性范圍分別為1～50、1～25mg/mL，回收率分別為89.3%～98.9%、89.6%～102.0%，檢出限分別為0.16、0.11mg/kg。該法具有簡便、選擇性好、靈敏度高、準(zhǔn)確度高的優(yōu)點(diǎn)，適合豆奶粉中硝酸鹽及亞硝酸鹽的批量檢測。

[1]GB/T 5009.33—2003 食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定[S].

[2]王群芳, 羅文賤. 離子色譜法同時(shí)測定葉菜中的硝酸鹽和亞硝酸鹽[J]. 化學(xué)分析計(jì)量, 2002, 11(2): 7-8.

[3]楊玉珍, 彭方仁, 曹一達(dá). 不同種源香椿芽硝酸鹽、亞硝酸鹽及VC含量變化的研究[J]. 食品科學(xué), 2007, 28(6): 48-50.

[4]KAZEMZADEH A, ENSAFIA A. Simultaneous determination lf mitrite and nitrate invarious samples using flow-injection soectrophotometric detection[J]. Microchemical Journal, 1998, 58: 162-147.

[5]胡平, 王淑惠, 王軍, 等. 固相萃取-離子色譜法測定乳清粉中的硝酸鹽[J]. 現(xiàn)代科學(xué)儀器, 2005(6): 82-84.

[6]汪建飛, 陳世勇, 邢素芝, 等. 電極法測定蔬菜中硝酸鹽的方法研究[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)科技, 2004(5): 39-41.

[7]陳青川, 牟世芬. 離子色譜法在食品分析中的最新應(yīng)用[J]. 色譜, 2000, 18(2): 120-122.

[8]楊春海, 劉濤, 張升暉. L-半胱氨酸聚合膜亞硝酸鹽安培傳感器的制備及在食品中檢測中的應(yīng)用[J]. 食品科學(xué), 2009, 30(4): 158-161.

[9]邱賀媛, 曾憲鋒. 粵東7種野菜中硝酸鹽、亞硝酸鹽及維生素C的測定[J]. 分析實(shí)驗(yàn)室, 2006, 25(5): 62-64.

[10]徐霞, 應(yīng)興華, 陳能, 等. 離子色譜法同時(shí)測定蔬菜中的亞硝酸鹽與硝酸鹽[J]. 環(huán)境化學(xué), 2005, 24(6): 733-734.

Ion Chromatographic Determination of Nitrate and Nitrite in Soybean Milk Powder

LU Dai-zhu
(Analysis and Testing Center, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Haikou 571101, China)

An analytical method using ion chromatography was developed for the determination of nitrate and nitrite in soybean milk powder. Samples were extracted with deionized water and cleaned up using solid phase extraction prior to ion chromatographic analysis. The linear ranges for nitrate and nitrite were 1－50 mg/L and 1－25 mg/L, respectively. The average recovery ranges for nitrate and nitrite in 3 commercial brands of soybean milk powder were 89.3%－98.9% and 89.6%－102.0%, respectively. The method with the limits of detection of 0.16 mg/kg for nitrate and 0.11 mg/kg for nitrite proved to have the benefits of simplicity, high sensitivity and accuracy and good reproducibility.

nitrate；nitrite；ion chromatography；solid phase extraction

TS207.3

A

1002-6630(2010)10-0272-03

2009-06-18

呂岱竹(1972—)，女，高級工程師，學(xué)士，研究方向?yàn)槭称钒踩?。E-mail：ldz162000@126.com