離子色譜法對腌制食品中亞硝酸鹽的定量及優(yōu)化

蘇家杰， 孫家豪， 杜 磊

離子色譜法對腌制食品中亞硝酸鹽的定量及優(yōu)化

蘇家杰， 孫家豪， 杜 磊

（中科檢測技術(shù)服務(wù)（廣州）股份有限公司，廣東 廣州 51000）

在GB 5009.33-2016《食品安全國家標準食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定》的基礎(chǔ)上，改進了前處理及色譜條件。結(jié)果表明，本方法在20～200mg/L濃度范圍內(nèi)線性良好，方法精密度（RSD）為3.1%良好，在1、2.5和5 mg/kg 加標回收率為95.88%～104.61%。在滿足準確性的同時，相比優(yōu)化前的方法，每次測定的成本降低77.5%。

亞硝酸鹽；離子色譜；腌制食品；方法優(yōu)化；降低成本；食品檢測

亞硝酸鹽是一種在腌制食品制作生產(chǎn)中引入的一種致癌及致畸的有害化合物[1]。腌制食品作為中國老百姓餐桌上不可缺少的一道菜，其中的亞硝酸鹽含量檢測顯得尤其重要。目前亞硝酸鹽的測定主要采用GB 5009.33-2016第一法離子色譜法[2]，該方法實驗步驟繁瑣，不僅涉及儀器多并且需要使用Na柱、Ag柱及C18對待測液進行凈化提取，容易影響目標待測物回收率[3]，并且分析成本高。

為此，本文在國標原有的基礎(chǔ)上優(yōu)化了前處理及色譜條件，建立了可用于檢測腌制食品中亞硝酸鹽含量的離子色譜法。該方法利用不同淋洗之間的洗脫能力不一致[4]，優(yōu)化了色譜條件，可有效降低氯離子對亞硝酸鹽的干擾，從而簡化前處理中所需使用的凈化步驟，彌補國標檢測方法的劣勢[4]。

1 實驗

1.1 主要材料及試劑

實驗材料：超市購得酸菜。

實驗室一級水：電阻率≥18.2 Ω?cm。氫氧化鈉：優(yōu)級純。碳酸鈉：優(yōu)級純。亞硝酸根標準溶液：200 mg/L亞硝酸根標準溶液。

1.2 儀器與設(shè)備

瑞士萬通離子色譜儀930：包含Metrosep A 7-250色譜柱、電導檢測器、電化學抑制器、二氧化碳抑制器、800 Dosino梯度淋洗泵。瑞士萬通自動進樣器888：36位。感量為0.1 mg的電子天平、離心機、組織粉碎機、超聲波儀、0.22mm水相濾膜、C18凈化柱。

1.3 儀器條件

色譜柱：陰離子交換色譜柱Metrosep A 7-250，4×250 mm色譜柱為分離柱；色譜柱前增加Metrosep RP 2 Guard/3.5。流動相A：5 mmol/L NaOH，流動相B：40 mmol/L Na2CO3，淋洗程序：0～28 min 淋洗液A，28.1～35 min 淋洗液B，35.1～50 min淋洗液A。柱溫：45℃。流速：0.7 mL/min。檢測器：電導檢測器。抑制器：陰離子抑制器與二氧化碳抑制器。進樣量：50mL。

1.4 樣品前處理過程

稱取適量勻漿試樣于100 mL容量瓶中，并加入70 mL超純水，放置于搖床中振搖30 min，以確保樣品無結(jié)塊，且均勻分散于液體中。將容量瓶至于超聲機中超聲30 min。然后，置于50℃水浴中放置5 min，取出放置至室溫，加水稀釋至刻度。處理液用濾紙過濾，并棄去前5 mL，取部分溶液于8 000 r/min離心10 min，并取適量的處理液，通過0.22mm濾膜、C18柱，并棄去前面3 mL，將凈化液上機測定。

1.5 標準曲線制作

移取1 mL亞硝酸根標準溶液于200 mL容量瓶中，用水定容，此溶亞硝酸根濃度為1 mg/L。并將該溶液逐級稀釋，制成系列標準使用液，亞硝酸根濃度分別為0.02、0.04、0.06、0.08、0.10、0.15、0.20 mg/L。將系列標準使用液放入自動進樣器中，并開始運行離子色譜儀。得到標準溶液的峰面積作為縱坐標，濃度作為橫坐標，繪制標準曲線。

1.6 樣品測定

將樣品放入自動進樣器中，并開始運行離子色譜儀。得到處理后溶液的峰面積，根據(jù)標準曲線得到處理后溶液中的亞硝酸根離子濃度。

2 結(jié)果與討論

2.1 對現(xiàn)有國標方法的分析和改進思路

2.1.1 對現(xiàn)有國標方法的分析

表1為國標方法與優(yōu)化后方法實驗結(jié)果比對。

表1 國標方法與優(yōu)化后方法比對

根據(jù)表1國標中的色譜條件進行測定，得到圖1。由圖1可知，亞硝酸根出峰時間約為11.44 min與氯離子9.23 min，這兩個離子的出峰時間只差2 min。導致該現(xiàn)象的主要原因為高濃度的氫氧化鉀淋洗液洗脫能力更強，導致兩種離子洗脫時間更近。另一方面，咸菜作為腌制品，在生產(chǎn)加工的過程中，會加入大量的鹽，導致樣品含有高濃度的氯離子。若在前處理過程中，不對氯離子進行祛除，會導致氯離子的峰面積過大，從而影響亞硝酸根的定量測定[5]。

原國標中有提供去除氯離子的步驟，具體步驟為待測液需先通過Ag柱去除氯離子和再過Na柱去除銀離子。該步驟雖然能夠去除大部分的氯離子，但是每測定一個樣品需消耗兩根Ag柱、Na柱以及C18凈化柱，即測定單個樣品的凈化耗材費用則高達160元，且不包含人力成本、儀器耗材成本及折舊。

2.1.2 方法優(yōu)化思路

本方法通過將淋洗液A更改為濃度更低、洗脫能力更弱的5 mmol/L NaOH[6]，將氯離子與亞硝酸根的出峰間隔變長。另一方面將流動相B改為40 mmol/L Na2CO3，原因是B相主要作用為對色譜柱中殘留的雜質(zhì)及非亞硝酸根離子進行洗脫，使用洗脫能力更強的碳酸根淋洗液能在短時間內(nèi)將雜質(zhì)洗脫，從而縮短分析時間。

色譜條件見表1，根據(jù)上述方式優(yōu)化后，得圖1。由圖1可知，優(yōu)化后，氯離子出峰時間14.25 min，亞硝酸根出峰時間為23.12 min，兩者時間間隔為9 min，比國標方法增加了7 min。

因兩種離子的分離度增大，氯離子含量的高低影響不到亞硝酸根的定量分析，所以當使用優(yōu)化過后的方法，樣品前處理只需使用C18凈化柱及0.22mm水相濾膜，相比于國標方法，實驗耗材成本下降77.5%，同時免去活化Ag及Na柱的步驟，簡化實驗流程，提高檢測效率。

在保證亞硝酸根完全出峰后，28.1～35 min加入40 mmol/L Na2CO3流動相B，主要作用為清洗色譜柱，將待測液中含有的大分子污染物沖洗出色譜柱，進一步提高色譜柱壽命。并在35.1～50 min使用淋洗液A，將色譜體系調(diào)整回氫氧化鈉，以免下一針進樣受到影響。

圖1 優(yōu)化前后色譜圖比對

2.2 改進方法的驗證

2.2.1 精密度

對咸菜樣品按照上述測定條件分別進行6次平行測定，其檢測結(jié)果見表2，數(shù)據(jù)表明使用該方法檢測咸菜中的亞硝酸鹽精密度良好。

表2 酸菜亞硝酸鹽含量測定精密度

2.2.2加標回收

稱取試樣約2 g，精密稱定，取9份，編號為1、2、3、4、5、6，標號1、2、3的樣品以已制定最高殘留限量進行加標回收率測定，即加標量約為0.3 g；標號4、5、6的樣品為合適點進行加標回收率測定，即加標量約為0.15 g，其余按照試樣的制備和測定進行試驗。

表3 酸菜亞硝酸鹽含量加標回收

2.3 改進方法和國標方法的數(shù)據(jù)對比

選取3種不同種類的腌制食品，分別使用國標與優(yōu)化后方法進行測定，并且對比數(shù)據(jù)。見下表可得知，優(yōu)化后的方法檢測結(jié)果與國標結(jié)果平均偏差為3.7%，在標準要求的10%以內(nèi)。

表4 國標方法與優(yōu)化后方法實驗結(jié)果比對

3 結(jié)論

本文在國標GB 5009.33-2016原有的基礎(chǔ)上，改變淋洗液系統(tǒng)及優(yōu)化色譜條件，使用離子色譜儀法測定咸菜中的亞硝酸鹽。通過本文的方法優(yōu)化后，使得氯離子與亞硝酸根的分離度增加，從而免除氯離子凈化步驟，進而簡化了實驗過程，降低檢測成本。將本方法用于酸菜樣品的分析測定，進行精密度及加標回收測試，其精密度為3.1%，回收率為95.88%～104.61%。同時，將國標與優(yōu)化后的方法進行比較，結(jié)果相對偏差為3.7%。該方法測定結(jié)果為準確、可靠，適用于腌制食品中亞硝酸鹽含量的測定。

[1] 張蕾, 張?zhí)旎? 張志華, 等. 離子色譜法檢測熟肉制品中亞硝酸鹽含量的影響因素分析[J]. 食品安全導刊, 2016(3): 121-123.

[2] 國家食品藥品監(jiān)督管理總局, 國家衛(wèi)生和計劃生育委員會: GB 5009.33-2016食品安全國家標準食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定[S]. 2016: 12.

[3] 吳燕燕, 劉法佳, 李來好, 等. 改良離子色譜法測定咸魚中亞硝酸鹽的研究[J]. 南方水產(chǎn)科學, 2011, 7(6): 1-6.

[4] 鄭玲. 抑制型離子色譜法測定隔夜沸水中常見陰離子的含量[J]. 同煤科技, 2007(6): 14-16.

[5] 郭金全, 李富蘭. 亞硝酸鹽檢測方法研究進展[J]. 當代化工, 2009, 38(5): 546-549.

[6] 羅振亞. 抑制型電導法離子色譜檢測在環(huán)境、食品中的陰離子的應(yīng)用研究[D]. 重慶: 西南大學, 2009.

Optimization of Determination of Nitrite in Pickled Food by Ion Chromatography

SU Jia-jie, SUN Jia-hao, DU Lei

（CAS Testing Technical Services（GuangZhou）Co., Ltd., Guangzhou 51000, China）

The purpose of this article: On the basis of GB 5009.33-2016 national Standard for Food Safety, Determination of Nitrite and nitrate in Food, the chromatographic conditions and pretreatment were improved to reduce the cost of detection. It is proved that the method has good linearity in the concentration range of 20～200 μg/L. The method precision (RSD) was 3.1%. The recoveries of 1, 2.5 and 5 mg/kg were 95.88%～104.61%. Compared with the optimized method, the cost of each determination was reduced by 77.5% while meeting the accuracy of the detection method. The content of nitrite in pickles was 2.42～2.63 mg/kg with high efficiency, accuracy and low cost.

Nitrite; ion chromatography; pickled food; method optimization; cost reduction; food testing

O652

A

1009-220X(2022)04-0076-04

10.16560/j.cnki.gzhx.20220403

2022-07-19

蘇家杰（1996～），男，廣東人，碩士，助理工程師；研究方向為食品安全及檢測等。