滴定法测定食品中亚硝酸盐含量的研究_周石洋

28第37卷2012年第2期第37卷第2期2012年4月Vol.37，No.2GRAINSCIENCEANDTECHNOLOGYANDECONOMYApr.2012滴定法测定食品中亚硝酸盐含量的研究周石洋1，陈玲2，袁月华3（1．重庆牧哥食品有限公司，重庆410151；2.西南大学育才学院，重庆401524；3.湖南机电职业技术学院，湖南长沙410000）［摘要］利用亚硝酸根在酸性条件下跟碘离子反应，生成碘单质，再用硫代硫酸钠滴定法碘单质，间接测定食品中亚硝酸盐的含量。还研究了淀粉用量、不同酸性物质和不同pH等反应条件对回收率的影响。该方法实验测亚硝酸盐含量相对偏差为2.4%，限检量为0.30mg/kg。［关键词］亚硝酸盐；测定；食品；滴定法；回收率亚硝酸盐是肉制品及其他食品加工过程中常用的一种食品添加剂，具有抑制肉毒梭状牙孢杆菌，使肉品发色以及增强风味的作用［1］。另外还具有发色剂及防腐剂的性能，有利于肉制品长期储存，延长保质期。如果食品中亚硝酸盐含量超过国家标准时，就会产生有毒有害物质，引起食品中毒［2-7］。由亚硝酸盐引起食物中毒的机率较高，食入0.3～0.5g的亚硝酸盐即可引起中毒甚至死亡。食品中亚硝酸盐的检测方法有很多种，主要有分光光度法、离子色谱法［8-9］、荧光法［10-13］、示波极谱法［14-16］、催化动力学法［17］、气相色谱法等。但现行方法中国标采用分光光度法和离子色谱法［18］。这些测定亚硝酸盐含量的方法都用仪器来分析，其在操作方面不那么简单，测定样品必须先测定标准曲线。因此研究简单易操作的检测亚硝酸盐含量的方法很有实际意义。本实验研究采用滴定法来测定亚硝酸盐含量，主要利用亚硝酸根离子在酸性条件跟碘离子反应，生成碘单质，碘单质与淀粉溶液形成蓝色络合物，碘被还原出来后用硫代硫酸钠滴定，间接的测定亚硝酸盐的含量，其操作方法简单。1材料与方法1.1材料与试剂泡椒肉制品、酱腌菜、火腿肠、蘑菇罐头、竹笋、罐头鱼、熏肉、纯牛奶（均为市售产品）。盐酸、硝酸、硫酸碘化钾、硫代硫酸钠、乙酸锌、亚硝酸钠、亚铁氰化钾、硼砂（均为分析纯），可溶性淀粉（生化试剂）。1.2仪器与设备电子天平、分光光度计：上海菁华科技仪器有限公司；pH计：上海盛磁仪器有限公司；组织捣碎机：上海精密仪器仪表有限公司；碱式滴定管及常见玻璃仪器。1.3样品处理1.3.1液体样品称取10.0~20.0g样品（根据样品中亚硝酸盐的含量大小称量），移入250mL锥形瓶中，加入5%乙酸锌溶液，摇匀后过滤，收集滤液备用。1.3.2固体样品将固体样品捣碎或研磨搅拌均匀，称取20.0g，将其置于50mL烧杯中，加入12.5mL硼砂饱和溶液，搅拌均匀，用70℃左右的水约150mL，将样品全部转移入250mL锥形瓶中，置沸水浴中加热15min后，取出冷却至室温，加入5mL亚铁氰化钾溶液，摇匀，加入5mL乙酸锌溶液以沉淀蛋白质，加水至刻度，混匀，放置0.5h，除去上层脂肪后将清液用滤纸过滤，收集滤液备用。1.4方法1.4.1分光光度法（1）标准曲线的绘制。准确移取NaNO2操作液（5μg/mL）0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL分别置于25mL带塞比色管中，于标准管中分别加入2mL对氨基苯磺酸溶液，静置3~5min后，加入1mL盐酸萘乙二胺溶液，加水至刻度，摇匀，静止15min，用2cm比色皿，调节零点，于波长538nm处测吸光度，绘制标准曲线。同时做空白对比实验。（2）试样的测定。准确移取经过处理的试样滤液10mL于25mL带塞比色管中，分别加入2mL对氨基苯磺酸溶液，静置3~5min后，加入1mL盐酸萘乙二胺溶液，加水至刻度，摇匀，静止15min，用2cm比色皿，调节零点，于波长538nm处测吸光度，从标准曲线上查出相应的NaNO2的质量。同一样品平行测定3次，取其算术平均值。最后计算试样中NaNO2的质量分数（以mg/kg表示）。1.4.2滴定法在常温常压的试验条件下，将滤液全部置于干净的锥形瓶中，在加入盐酸溶液（1∶1）调节pH至4，再滴加碘化钾溶液至过量（根据样品中亚硝酸盐的含量来确定滴加量），反应5min左右，待反应完成后用硫代硫酸钠标准溶液滴定至黄色变为浅色，再向锥形瓶中滴加2mL淀粉溶液，继续用硫代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色变为无色，且在30s内不回变蓝色，则为终点。同一样品平行测定3收稿日期：2012-02-02作者简介：周石洋，男，本科，工程师，研究方向为食品化学。通信作者：袁月华，女，本科，副教授，研究方向为有机化学。次，取其算术平均值。最后计算试样中NaNO2（以mg/kg表示）。空白做对比。的质量分数酸性物质pH回收率/%HCl394.23499.11595.34694.44HNO3387.22489.89586.77686.01H2SO4387.34489.90587.082回收率/%周石洋等：滴定法测定食品中亚硝酸盐含量的研究第37卷2012年第2期1.4.3滴定法结果计算X=2（V1-V2）×C×M×103m（1）低，则对显色反应有一定的误差。因此在实验中，淀粉溶液的用量控制在2mL为最佳用量。2.2.2酸性物质的选择和pH的控制式中：X—试样中亚硝酸盐（NaNO2）总含量，mg/kg；V1—滴定试样所用硫代硫酸钠标液的体积，mL；V2—滴定试剂空白所用硫代硫酸钠标液的体积，mL；C—硫代硫酸钠标准溶液的浓度，mol/L；M—亚硝酸钠的摩尔质量（69g/mol），g/mol；m—试样质量，g。2结果与分析2.1实验原理与测定步骤用滴定法测定食品中亚硝酸盐含量，主要是利用亚硝酸盐在酸性条件下具有氧化性，能把碘离子还原成碘单质。碘单质跟淀粉溶液很容易形成蓝色物质I-淀粉，但碘单质也能跟硫代硫酸钠起反应，它能把蓝色物质给褪色掉。根据这一特点，用硫代硫酸钠来滴定还原出来的碘单质，计算碘单质的质量，再间接的计算出样品中亚硝酸盐的含量。其反应方程式为：由于亚硝酸盐在酸性条件下才能与碘离子起反应，生成碘单质，另外淀粉与碘单质的显色反应也是在酸性条件下进行，故酸性物质的选择和pH的控制酸种类与试液的酸度不同均对实验结果产生较大影响。其他条件不变（平行3次实验，取平均值），其不同酸性物质和不同pH值对回收率的影响，见表1。表1酸性物质和pH对回收率的影响--4H++2NO2+2I=I2+2NO↑+2H2O（2）2--2-686.87I2+S2O3=2I+S4O6（3）从上述的实验原理及操作步骤可知，滴定法就是运用其化学计量关系来测定其含量的，操作简单，而现有的测定方法大部分都是运用仪器分析，就针对亚硝酸盐测定而言其步骤较复杂。在测定方面，滴定法就运用一个简单的滴定就可以了，再根据反应关系式来计算出样品中亚硝酸盐含量，操作、计算简单明了。2.2测定条件对回收率的影响2.2.1淀粉溶液的用量对结果的影响淀粉溶液作为I2-淀粉特效显色反应的显色剂，颜色为蓝色，灵敏度高，在反应中过量的淀粉对显色反应影响很大。在同条件下，进行多次实验，结果表明，在实验中采用10g/L的淀粉溶液，其他条件不变，其淀粉用量对回收关于酸性物质的选择，实验研究了盐酸、硝酸、硫酸等3类酸性物质，由于HNO3有强氧化性，H2SO4酸性太强使反应速度极快，对实验结果影响很大。因此，本实验选用HCl调节试液pH。对与pH的选择通过实验得知，控制在pH=4回收率最高。2.3测定中的限检量、相对标准偏差在选定的最佳测定条件下（淀粉溶液用量2mL、选用HCl作为调酸物质、控制pH=4），直接配制不同浓度的NaNO2标准溶液，NaNO2溶液浓度控制在0.10~0.70mg/kg范围内，平行测定10次，其测定的平均数值关系见表2。表2不同浓度NaNO2标准溶液的测定值NaNO2标准溶液浓度/mg·kg-10.100.200.300.400.500.600.70测定值/mg·kg-10.0850.1860.2970.3970.4960.5950.694率的影响，见图1。回收率/%85.093.099.099.399.299.299.1100989694929088868482800.51.02.01.52.02.53.03.54.0淀粉用量/mL图1淀粉用量对回收率的影响由上述测定结果看出，取浓度为0.30mg/kg比较合理，因此对浓度为0.30mg/kg的亚硝酸钠标准溶液进行10次平行测定，相对偏差为2.4%，因此该方法在本次实验中限检量为0.30mg/kg，其回收率在99%以上。2.4食品中其他物质对测定的影响实验中研究了一些对亚硝酸盐含量测定有影响的常见物质，在相对误差小于5%、淀粉溶液的用量控制在2mL（10g/L）、选用HCl作为调酸物质、控制pH=4的条件下，对于亚硝酸钠浓度为0.30mg/kg的标准溶液进行实验，过量的淀粉可以把碘单质给包裹起来，在用硫代硫酸钠滴定碘含量时，由于碘被淀粉包裹起来了无法释放出来跟硫代硫酸钠反应，从而使测定结果偏低。但用量过其中K+、Mg2+、Al3+、NO3-、Na+、Ca2+、Ni2+、Cu2+、Pb2+、Hg2+、Mn2+、Co2+对结果没有任何影响；山梨酸钾、脱氢乙酸钠、乳酸链球菌素、双乙酸钠、三聚磷酸钠、核苷酸二钠（I+G）、29第37卷2012年第2期周石洋等：滴定法测定食品中亚硝酸盐含量的研究阿斯巴甜（含苯丙氨酸）、乳酸、醋酸、柠檬酸对结果也没有影响；VC、Fe3+、Fe2+、SO-、SO2-、SO等具有氧化还原性的3232物质对测定结果存在影响，在测定前必须对样品进行处理，除去能与碘单质和碘离子起反应的物质。2.5样品的亚硝酸盐含量的测定随机抽取8个样品，按照滴定法的方法进行亚硝酸盐含量的测定，其结果见表3。（5）：548-549.［4］魏敬，党文玲．亚硝酸盐测定方法的比较与分析［J］．肉类工业，2004（7）：37-38.［5］周文斌．泡菜中亚硝酸盐测定方法研究［J］．食品科学，2006（2）：215-217．［6］赵丽辉，胡长敏，丁蕴铮，等．新鲜蔬菜和水果中亚硝酸盐测定方法研究［J］．环境化学，2000（2）：87-92．［7］石岩．食品中亚硝酸盐过量的危害与防治［J］．食品与健康，2006（2）：41．表3样品的测定结果mg/kg［8］杨敏，林国剑．离子色谱法测定蔬菜硝酸盐含量［J］．理化检验（化测定泡椒酱腌菜火腿肠蘑菇罐头方法肉制品竹笋罐头鱼熏肉纯牛奶学分册），2005（6）：36-38．滴定法3.575.1921.625.305.255.085.754.23［9］杨玉珍，彭方仁，曹一达.不同种源香椿芽硝酸盐、亚硝酸盐及VCRSD/%2.62.22.32.22.22.32.42.43结论通过对亚硝酸盐现有检测方法的研究，进而加以创新，采用滴定法来测定食品中亚硝酸盐的含量。其方法简单，回收率、相对偏差小，应用较为广泛。研究了淀粉用量、不同酸性物质和不同pH对回收率的影响，得出了最佳实验条件：淀粉溶液用量2mL、选用HCl作为酸化物质、pH控制在4为最佳条件。最后研究了此方法测定亚硝酸盐含量时，食品中其他物质对结果的影响。该方法实验测亚硝酸盐含量相对偏差为2.4%，限检量为0.30mg/kg。参考文献［1］聂峰，吴迎春，陈德径，等．一种新的食品中亚硝酸盐含量测定方法研究［J］．食品科学，2009（4）：221-223.［2］杜红霞，霍稚非，李红军．食品中亚硝酸盐检测技术研究进展［J］．肉类研究，2006，18（1）：42-45.［3］郭金全，李富兰．亚硝酸盐检测方法研究进展［J］．当代化工，2009含量变化的研究［J］.食品科学，2007，28（6）：48-50.［10］吴晖，刘冬梅，余以刚，等.泡菜中亚硝酸盐的研究进展［J］.现代食品科技，2007（7）：63-66.［11］韩志辉，吕昌银.吖啶红荧光猝灭法测定痕量亚硝酸根［J］.中国卫生检验杂志，2004，14（14）：287-288.［12］袁有宪.重氮偶合分光光度法测定微量亚硝酸根［J］.理化检验（化学分册），2000（7）：4-5.［13］黄明元，甘露，贺