蔬菜和肉制品中亞硝酸鹽的形成及檢測(cè)

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(guān)，為我們帶來多樣的飲食感受的同時(shí)，對(duì)我們的身體健康也有潛在的風(fēng)險(xiǎn)。本文將首先講解亞硝酸鹽對(duì)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(cè)方法——紫外—可見分光光度法。

關(guān)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(hào) TB38 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 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(shù)，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(huì)將血紅蛋白中的Fe2+還原為Fe3+，從而造成紅細(xì)胞無法攜帶氧，因而引起組織缺氧中毒、呼吸中樞麻痹，嚴(yán)重時(shí)可窒息至死亡。攝入300mg～500mg的亞硝酸鹽就會(huì)造成中毒，如果攝入1 000mg～2 000mg的亞硝酸鹽就會(huì)引起生命危險(xiǎn)[1]。

其實(shí)，在人體內(nèi)大約80%的亞硝酸鹽來自于蔬菜[2]，人們每天都會(huì)接觸亞硝酸鹽。本文系統(tǒng)地介紹了蔬菜及肉制品中亞硝酸鹽的形成和檢測(cè)方法，以期為亞硝酸鹽的進(jìn)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(duì)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(duì)人體有好處的，亞硝酸鹽在胃酸的環(huán)境下可以轉(zhuǎn)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(zhǎng)與繁殖[3]。同時(shí)食用一定量的硝酸鹽，在人體內(nèi)也可以轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽從而起到抑菌的作用。

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

3）亞硝酸鹽可以延長(zhǎng)人的壽命。亞硝酸鹽由于可以降低心腦血管發(fā)病率，所以對(duì)人壽命的增長(zhǎng)有著促進(jìn)作用，例如，日本沖繩地區(qū)，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(diào)查發(fā)現(xiàn)那里的平局壽命高達(dá)80歲[4]。

1.2 亞硝酸鹽對(duì)人體的壞處

亞硝酸鹽對(duì)人體更多的是壞處。1）亞硝酸鹽容易導(dǎo)致基因突變。在酸性條件下，亞硝酸鹽容易導(dǎo)致基因突變，無論是生殖細(xì)胞尤其是精子中的基因還是體細(xì)胞中的基因都會(huì)受到損害。在人體內(nèi)，由亞硝酸鹽導(dǎo)致的基因突變的概率更高，從而造成生殖缺陷或者發(fā)育畸形等危害。2）亞硝酸鹽會(huì)致癌。亞硝酸鹽促使細(xì)胞癌變的方式是使細(xì)胞在基因突變后，無法啟動(dòng)調(diào)亡程序或者使其調(diào)亡程序受到抑制，從而導(dǎo)致細(xì)胞癌變。而這些已經(jīng)癌變的細(xì)胞會(huì)將有缺陷的基因通過有絲分裂等形式傳遞給子細(xì)胞，從而使得癌細(xì)胞數(shù)量以指數(shù)增長(zhǎng)的形式快速增長(zhǎng)，以致細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化的風(fēng)險(xiǎn)大大提高，因此癌細(xì)胞在全身大量轉(zhuǎn)移，使得癌癥的發(fā)病率大大提高[4]。3）亞硝酸鹽能使腫瘤細(xì)胞大量繁殖。由于腫瘤細(xì)胞一般只能進(jìn)行無氧呼吸，腫瘤細(xì)胞具有利用外源性NO2-的能力，所以亞硝酸鹽為腫瘤細(xì)胞提供了呼吸的原料。亞硝酸鹽除了上述3個(gè)危害還有使血管擴(kuò)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(jī)化肥等。有學(xué)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(huì)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(shí)被還原為亞硝酸鹽，同時(shí)在口腔的唾液里也會(huì)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(jù)一些研究人員的研究結(jié)果表明[8]，在泡菜腌制的過程中亞硝酸鹽的含量會(huì)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(shí)候亞硝酸鹽基本被完全分解。所以，要注意泡菜食用的時(shí)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(huì)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(duì)于肉制品來說，10mg/kg～40mg/kg的亞硝酸鹽就能與肉結(jié)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(huán)境因素有關(guān)，如pH值等。亞硝酸鹽抑菌的機(jī)理可能有以下幾個(gè)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(xì)菌的細(xì)胞呼吸，使細(xì)菌缺少進(jìn)行生命活動(dòng)所需的ATP，因而達(dá)到抑菌的作用；第二、亞硝酸鹽會(huì)分解生成NO和O2，O2可以抑制一些厭氧細(xì)菌的生長(zhǎng)，從而達(dá)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(xiàn)在抗脂質(zhì)氧化。脂質(zhì)氧化是指在肉以及肉類食品加工和儲(chǔ)藏期間，脂質(zhì)由于熱、光等外界環(huán)境的作用，產(chǎn)生不良風(fēng)味，影響使用品質(zhì)，嚴(yán)重的可能會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì)。亞硝酸鈉對(duì)脂類物質(zhì)的抗氧化作用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：脂類物質(zhì)中存在碳碳雙鍵，亞硝酸鹽可以與碳碳雙鍵反應(yīng)，使得肉制品中的部分脂質(zhì)穩(wěn)定；與某些物質(zhì)進(jìn)行螯合反應(yīng)；與肉中的一些物質(zhì)生成亞硝基和亞硝?；染哂锌寡趸钚缘幕衔?。endprint

3）亞硝酸鹽的發(fā)色作用。由于肉在腌制的過程中，食鹽會(huì)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(zhuǎn)變?yōu)榛壹t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(huì)生成亞硝酸，同時(shí)亞硝酸又很不穩(wěn)定，會(huì)生成NO，NO和處在還原狀態(tài)的肌紅蛋白（Mb）反應(yīng)結(jié)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(qiáng)風(fēng)味的作用。亞硝酸鹽對(duì)肉制品的風(fēng)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(dòng)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(cè)方法，主要有快速檢測(cè)法、電化學(xué)法、色譜法和光譜法。

快速檢測(cè)法主要是用試紙條檢測(cè)，使用方便且現(xiàn)象明顯，但只能達(dá)到半定量的效果；電化學(xué)法主要有化學(xué)發(fā)光法和光電檢測(cè)法，具有不受其他物質(zhì)干擾且操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，但由于其自身存在的一些不足，這種方法目前還在試驗(yàn)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(fā)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(zhǎng)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(dāng)一束平行光垂直通過某一均勻非散射的吸光物質(zhì)時(shí)，其吸光度與吸光物質(zhì)濃度以及吸收層厚度成正比。

2）繪制標(biāo)準(zhǔn)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(shù)，即一條過原點(diǎn)的曲線。標(biāo)準(zhǔn)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(jì)算，方便操作，同時(shí)還可以減小誤差，提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，使得實(shí)驗(yàn)更具有說服力。

3.2 紫外檢測(cè)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(cè)方法。在酸性條件下，亞硝酸鹽會(huì)和對(duì)氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)，該產(chǎn)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(zhì)在540nm處為最大吸收波長(zhǎng)。

常規(guī)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：取待測(cè)食物，加入研磨過濾器中，將研磨液轉(zhuǎn)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(diào)節(jié)至8.0，再加入硫酸鋅溶液，混勻，如不產(chǎn)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?kù)o置25min，用光程1cm的比色杯在540nm處測(cè)定吸光度。

通過前面獲得的吸光度進(jìn)行對(duì)照，得出亞硝酸鹽含量[2]。

4 總結(jié)與展望

亞硝酸鹽無時(shí)無刻不存在于我們的食物中。少量的亞硝酸鹽對(duì)身體有好處，一旦過量，它對(duì)我們的身體就會(huì)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(cè)定，但是紫外—可見分光光度法是實(shí)驗(yàn)室最常用的方法，具有簡(jiǎn)便、快速并且準(zhǔn)確的特點(diǎn)，并且用到的儀器以及一些試劑價(jià)格較低，使得實(shí)驗(yàn)更容易實(shí)施。

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