火腿腸中亞硝酸鹽含量的測定

首都師范大學成人高等教育2014屆?？粕厴I(yè)論文（設計）論文題目：火腿腸中亞硝酸鹽含量的測定學生姓名：院系名稱：化學系專業(yè)名稱：食品營養(yǎng)與檢測學號：指導教師：2016年04月29日首都師范大學成人高等教育畢業(yè)論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)論文，是本人在導師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已經注明引用的內容外，本論文不含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結果，如違反有關規(guī)定或上述聲明，愿意承擔由此產生的一切后果。論文作者簽名：日期：年月日火腿腸中亞硝酸鹽含量的測定摘要火腿腸是一種深受人們喜愛的肉制品,由于它食用方便,價格實惠，而且風味獨特。但為使火腿腸呈現良好的色澤，在加工過程中，添加了一定量的亞硝酸鹽，因此亞硝酸鹽被稱為發(fā)色劑。同時，亞硝酸鹽也是一種防腐劑，它可抑制微生物的增長，但亞硝酸鹽被還原成亞硝酸銨后，已經被確定為一種致癌物質。為了了解食品市場中所售火腿腸的亞硝酸鹽含量情況，本文通過分析目前國內外部分專家學者對其研究的總體概況，梳理了相關文獻，概括總結了火腿腸中亞硝酸鹽含量的測定方法并開展進一步的研究?！娟P鍵詞】火腿腸亞硝酸鹽含量測定目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"引言 11、亞硝酸鹽理論概述 1\o"CurrentDocument"亞硝酸鹽的特性和用途 11.1.1亞硝酸鹽的特性 1\o"CurrentDocument"1.1.2亞硝酸鹽的用途 1\o"CurrentDocument"1.2火腿腸中亞硝酸鹽的性狀及標準量 21.2.1火腿腸中亞硝酸鹽的性狀 21.2.2火腿腸所含亞硝酸鹽的標準量 2\o"CurrentDocument"2、進行火腿腸中亞硝酸鹽含量測定的必要性 22.1進行火腿腸中亞硝酸鹽含量測定的意義 2\o"CurrentDocument"火腿腸中亞硝酸鹽對人體健康的危害 33、國內外關于對火腿腸中亞硝酸鹽含量測定實踐概況 3\o"CurrentDocument"3.1在亞硝酸鹽提取方面的研究現狀 3\o"CurrentDocument"3.2亞硝酸鹽測定含量的主要方法 4\o"CurrentDocument"3.2.1化學分析法 4\o"CurrentDocument"光度法 4\o"CurrentDocument"電化學分析法 5\o"CurrentDocument"3.2.4便攜快速檢測儀 6\o"CurrentDocument"3.2.5色譜法 6\o"CurrentDocument"4、結論 7\o"CurrentDocument"參考文獻 8致謝 9火腿腸中亞硝酸鹽含量的測定引言食品安全問題關系到人類的健康，關系到國家的發(fā)展，是國計民生的大事。近年來，我們隨著經濟的發(fā)展和國際食品貿易的日益擴大，危及人類健康、生命安全的重大食品安全事件屢屢發(fā)生，如火腿腸中亞硝酸鹽含量超標引起的中毒等等。食品中的有害添加劑的問題似乎成為行業(yè)性的普遍現象，有害的添加劑等物質廣泛存在食品、食材、動植物體內，直接或間接造成食品安全問題，勢必對人類的健康甚至生命造成危害，嚴重危害了社會的穩(wěn)定和國家的利益。因此，食品中亞硝酸鹽的檢測就成了一項必須且很重要的項目，強制檢驗火腿腸生產企業(yè)加入亞硝酸鹽與其含量非常重要。1、亞硝酸鹽理論概述1.1亞硝酸鹽的特性和用途1.1.1亞硝酸鹽的特性亞硝酸鈉為白色至淡黃色粒狀結晶或粉沫，無臭，有吸潮性，有毒，微溶于醇及乙醚，水溶液呈堿性，pH值約為9。相對密度為2.17,熔點為271°C，沸點為320°C(分解)。亞硝酸鈉是工業(yè)用鹽，它是一種白色不透明晶體，形狀很像食鹽。亞硝酸鈉屬強氧化劑又有還原性，在空氣中會逐漸氧化，表面則變?yōu)橄跛徕c，也能被氧化劑所氧化;遇弱酸分解放出棕色二氧化氮氣體；與有機物、還原劑接觸能引起爆炸或燃燒，并放出有毒的刺激性的氧化氮氣體；遇強氧化劑也能被氧化，特別是銨鹽，如與硝酸銨、過硫酸銨等在常溫下，即能互相作用產生高熱，引起可燃物燃燒。特別是在食物中如:糧食、蔬菜、肉類、蛋類和魚類都含有一定量的亞硝酸鹽［1］。1.1.2亞硝酸鹽的用途亞硝酸鹽作為食品防腐劑和發(fā)色劑，能改善食品的色澤和口感［2］，有發(fā)色、防腐雙重功效，是國家列入允許使用的食品添加劑之一。在食品工業(yè)中，亞硝酸鈉作為一種食品添加劑，有廣泛的應用，在腌制品中也相應存在，在肉制品加工中，用于改善其外觀、風味、質地和耐藏性，使制品呈現良好的色澤。但是亞硝酸鹽是食品添加劑中急性中毒較強的的物質之一，食物中的亞硝酸鹽進入人體后，易分解出亞硝基(NO)，生成的亞硝基會很快與肌紅蛋白反應生成鮮紅的、亮紅的亞硝基肌紅蛋白，亞硝肌紅蛋白遇熱后，放出琉基，變成了具有鮮紅的亞硝基血色原［3］，從而復原與食品鮮艷的紅色。同時，亞硝酸鹽對微生物的抑制有一定的作用，于食鹽并用可增加抑菌，對肉毒梭狀芽抱桿菌有抑制作用。1.2火腿腸中亞硝酸鹽的性狀及標準量1.2.1火腿腸中亞硝酸鹽的性狀亞硝酸鹽，俗稱工業(yè)用鹽，常見的亞硝酸鹽有亞硝酸鉀和亞硝酸鈉，為一種白色或微黃色結晶，有的為顆粒狀粉末，無臭、味微咸澀，易潮解，易溶于水。亞硝酸鹽作為一種良好的發(fā)色劑被廣泛應用于肉制品中［4］,因其具有抑制肉毒梭狀芽胞桿菌的效力,在火腿腸肉制品的保藏過程中發(fā)揮有益作用。亞硝酸鹽是作為發(fā)色劑使用于腌制火腿腸,火腿腸等肉制品中，因其可緩慢地分解釋放出氧化氮(NO)，使肉中的肌紅蛋白亞硝基化形成穩(wěn)定的亞硝基肌紅蛋白色素，從而保持肉制品中的固有色澤；另一方面,亞硝酸鹽還具有防腐作用，能夠抑制肉毒梭狀芽孢桿菌，防止火腿腸肉類制品的腐敗變質。但是，亞硝酸鹽具有急性毒性作用，成人中毒量為0.2g-0.5g，致死量lg-2g。亞硝酸鹽在合適的條件下可生成亞硝酸化合物，它在體內與含蛋白食物中的仲胺合成亞硝胺,為強烈的致癌物質,對人體有極大的危害性。1.2.2火腿腸所含亞硝酸鹽的標準量硝酸鹽、亞硝酸鹽是肉質品加工中常用的發(fā)色劑和防腐劑。亞硝酸鹽大多是作為防腐劑而應用在肉質食品中，有時也作為發(fā)色劑限量使用。我國食品添加劑使用衛(wèi)生標準規(guī)定在火腿腸肉制品中亞硝酸鹽的使用量不得超過0.15g/kg,肉制［1罐頭中不得超過30mg/kg［5］。因此，肉制品中亞硝酸鹽含量成為評價肉制品質量是否合格的一個標準。2、進行火腿腸中亞硝酸鹽含量測定的必要性2.1進行火腿腸中亞硝酸鹽含量測定的意義1973年FAO/WHO就測定了亞硝酸鹽的每日允許攝入量(ADI)為0.13mg/kg體重，1995年FAO/WHO食品添加劑聯合專家委員會(JECFA)重新制定了亞硝酸鹽的ADI值，為0-0.06mg/kg體重，而1995年歐洲(EC)食品科學委員會(SCF)制定了硝酸根離子ADI值為3.65mglkg(相當于60kg體重的219mg/d)。根據國家關于腌漬菜綠色食品的有關規(guī)定酸菜中的亞硝酸鹽含量應該為每公斤4毫克以下，也就相當于半個小米粒重如果吃了20-30粒小米這么多的亞硝酸鹽就會引起中毒，導致血液中的血紅蛋白變成高鐵血紅蛋白，使紅細胞失去帶氧功能，導致組織缺氧，嚴重的會導致死亡?；鹜饶c是一種食用簡單、老少皆宜的食品，具有爽口、攜帶方便、保質期長的特點，其衛(wèi)生質量的好壞直接關系到人體健康。亞硝酸鹽是腸類制品加工中常用的發(fā)色劑和防腐劑，在食品加工過程中，添加適量，可使制品具有良好的感官質量，但過量使用會對人體產生毒害作用，且其引起食物中毒的機率較高［6］。針對這種狀況，對工業(yè)生產火腿腸亞硝酸鹽的含量進行嚴格控制具有特別重要的意義。與目前亞硝酸鹽分析所采用的傳統(tǒng)方法相比，高效、快速、準確的分析測定方法將得到廣泛的應用，改變原有方法繁瑣、耗時、穩(wěn)定性差、不靈敏等狀況，從而實現火腿腸生產過程中亞硝酸鹽準確、快速抽檢。保證優(yōu)質、安全的火腿腸的快速流通，安全無害的進入百姓家中，保證公眾食用健康亞硝酸鹽污染的火腿腸，減少因火腿腸引起的大量潛在的疾病的發(fā)生；對食品生產商也有保護作用，可以減少浪費，保證產品質量。2?2火腿腸中亞硝酸鹽對人體健康的危害亞硝酸鹽對人體的危害受到了人們的普遍關注。研究表明，硝酸鹽在人體中能夠轉化為亞硝酸鹽，而亞硝酸鹽能迅速地吸收進入血液，并將血紅蛋白的亞鐵氧化為高鐵狀態(tài)，從而形成不能送氧的咼鐵血紅蛋白，造成組織缺氧，以致呼吸困難(10%)，甚至死亡(30%-40%)。另外，飲用水中含量高對人體心血管系統(tǒng)有害，還會干擾機體對維生素A的利用，導致維生素A缺乏癥；克山病的流行與飲用水中"'含量高有關。3、國內外關于對火腿腸中亞硝酸鹽含量測定實踐概況3.1在亞硝酸鹽提取方面的研究現狀傳統(tǒng)提取硝酸鹽亞硝酸眼的方法有溶劑提取法，熱水提取法，振蕩提取法等，但是它們在提取過程中有一些不足之處。例如，提取時間長，提取率低，操作復雜等。因此，我們需要找到一種更有效的提取亞硝酸鹽的方法來彌補這些缺點。超聲波和微波法共同被列為我國二十一世紀食品加工和中藥制藥現代化推廣技術，是現代提取方法的重要手段，在提取效果上有著各自的優(yōu)點。亞硝酸鹽的提取方法主要有熱水提取法、振蕩提取法、超聲提取法和溶劑提取法。我國的研究人員對國標法檢測蔬菜中的硝酸鹽、亞硝酸鹽的溶劑提取過程進行了改進研究發(fā)現，偏堿性的緩沖溶液和低濃度的乙醇溶液對蔬菜中的硝酸鹽、亞硝酸鹽提取效果較好［7］。在后來的研究方法不斷更新的基礎上又利用超聲波技術提取蔬菜中硝酸鹽、亞硝酸鹽，并研究了超聲提取時間、溫度、頻率、功率對提取效果的影響，并確定了超聲提取的最優(yōu)條件?，F在的條件下又實現了分別采用熱水提取法、振蕩提取法、超聲提取法對黃瓜中的硝

酸鹽、亞硝酸鹽進行提取，通過不斷的實驗得到表明，現有的超聲提取法的亞硝酸鹽回收

率和硝酸鹽回收率都很高，而且熱水提取和振蕩提取所需時間均較長，而超聲提取所需時

間較短且操作簡便易行。3.2亞硝酸鹽測定含量的主要方法現階段，國內外對火腿腸亞硝酸鹽的檢測傳統(tǒng)的分析方法主要有光譜法、色譜分析法以及催化輔助法等［8］，還有如氣相色譜法以及氣質聯機技術等，最近還有報道利用比色法，以及電化學方法更加直觀快速得到結果。越來越多的新技術已廣泛的應用于火腿腸亞硝酸鹽的含量測定應用中。以下介紹幾種的檢測亞硝酸鹽的方法：3.2.1化學分析法化學分析法是根據物質的化學反應行為以及物質的溶液理論建立起的一整套分析化學的理論及實驗技術的總和。天平和玻璃器皿是在試驗中最常用的實驗器。由于它可以定性地確定某些物質組成的元素，利用其某些特殊的化學反應可以判斷有機化合物中某種官能團的存在，并進行定量分析?，F階段可以研究出了一種快速測定紅腸中亞硝酸鈉的新方法；還可以用鐵離子快速測定火腿腸肉制品中的亞硝酸鈉的方法，化學分析法主要是操作快速，但是靈敏度小。例如格里試劑比色法，在GB/T5009.33-2003測試方法中，格里試劑比色法就是其中一種方法，其原理是在弱堿性條件下，用熱水從樣品中將7「提取出來，然后用亞鐵氰化鉀和乙酸鋅沉淀蛋白質，過濾后，在弱酸條件下，V與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化后，再和萘基乙二胺耦合形成紅色偶氮染料，最大吸收波長為538nm，最大吸收波長根據所選擇的顯色劑不同而不同。3.2.2光度法光學分析法主要根據物質發(fā)射、吸收電磁輻射以及物質與電磁輻射的相互作用來進行分析的。在測定亞硝酸鹽的方法中，原子吸收光譜法、分光光度發(fā)等。第一，原子吸收光譜法的原理是，在酸性條件下，用高錳酸鉀將食物的亞硝酸鹽先轉化為二氧化錳沉淀⑼，在用硫酸將其沉淀溶解，然后用原子吸收光譜法測定錳的吸收度，從而間接得到亞硝酸鹽的含量，回收率在97.6%-105.2%之間。此方法簡便快速，適用于測定腌制食品和熏制肉類食品中的亞硝酸鹽含量。在弱酸條件下亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸重氮化，再與鹽酸萘乙二胺偶合形成紅色偶氮苯染料。通過測定紅色偶氮苯染料的吸光光度可以確定亞硝酸鹽的濃度?；蛘卟捎玫氖桥己戏止夤舛确?，先用草酸鈉標定出高錳酸鉀溶液的濃度，然后用高錳酸鉀標定出亞硝酸鈉儲備液的濃度，通過測定由儲備液配制的亞硝酸鈉標準溶液的吸光度作出亞硝酸鈉的標準曲線。火腿樣品經亞鐵氰化鉀溶液與乙酸鋅溶液沉淀蛋白質，棄去溶液上層的油狀脂肪液，過濾，通過測定濾液的吸光光度，與標準曲線進行比較測定出亞硝酸鹽的含量。第二，分光光度法是一種利用苯胺與亞硝酸鈉在鹽酸介質中重氮化，然后在NaOH溶液中與蔡酚迅速生成桔紅色偶聯產物，在分光光度計上測定其吸光度，從而計算出樣品中亞硝酸鹽的含量的方法，測定V的最大吸收波長為480nm。該方法操作簡便快速，靈敏度高，選擇性和重現性好，干擾少，且所用試劑毒性小。例如：火腿腸亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸重氮化后，再與鹽酸萘乙二胺偶合形成紫紅色偶氮染料，采用可見分光光度法直接測定火腿腸中亞硝酸鹽含量［10］。用該方法對火腿腸中亞硝酸鹽的殘留量的測定，結果顯示亞硝酸鹽含量的單項合格率為100%，為合格產品，測定結果令人滿意。所以，利用分光光度計可以測定亞硝酸鈉與某種物質反應后溶液的吸光度就可以測出亞硝酸鈉的含量。適合微量測定，但是必須在操作線內才能測定。第三，熒光分析法是光譜分析法其中的一種，熒光分析法的原理是，過量的對氨基苯磺酸于亞硝酸鹽發(fā)生重氮化后，其中剩余的對氨基苯磺酸與熒光胺反應，生成穩(wěn)定的熒光團和無熒光的水解產物，在熒光波長495nm、激發(fā)波長436nm下，熒光強度與對氨基苯磺酸的量成正比。對氨基苯磺酸的原始量與重氮化后剩下的量相減的量為與亞硝酸鹽發(fā)生重氮化反應的對氨基苯磺酸的量，根據這個可以算出亞硝酸鹽的含量。此方法的優(yōu)點是選擇性強、試樣用量少、靈敏度高，且不受渾濁和檢測液本身顏色的干擾，也不受樣品稀釋度的影響；但缺點是操作較復雜、干擾因素較多、適用范圍不廣（因為能發(fā)生熒光的物質相對比較少），而且對環(huán)境因素敏感。3.2.3電化學分析法電化學分析法是利用物質及其溶液的電學和電化學性質進行分析的一種方法［11］。一般地，它是使待測成分的試樣溶液構成一個化學電池，這些化學電池可以是原電池也可以是電解池，然后測得這類電池的某些物理量，如兩極間的電位差或電流強度、電量、電阻等來確定被測物質的量。在測定火腿腸亞硝酸鹽的方法中，有應用伏安法和示波極譜法測定火腿腸中亞硝酸鹽含量的。在電化學分析法中，以測量電解過程中電流一電壓曲線（或稱伏安曲線）為基礎的分析方法稱為伏安分析法。極譜法屬于伏安分析法的特例，它專指以滴汞電極作為指示電極的伏安法。例如導數伏安法測定火腿腸肉類食品中的亞硝酸鹽的含量用的是懸汞電極，即在鹽酸介質中，痕量亞硝酸根對嗅酸鉀氧化中性紅反應有極強的催化作用，研究發(fā)現在氨緩沖溶液中中性紅具有良好導數電流峰，通過懸汞電極跟蹤催化反應過程中中性紅濃度的變化，建立了測定痕量亞硝酸根的一種方法。例如波極譜法測定火腿腸中亞硝酸鹽含量用的是滴汞電極即在酸性介質中亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應，生成的重氮化合物在堿性介質中與8-輕基哇琳發(fā)生偶合反應，生成橙紅色偶氮化合物，該化合物具有電活性，在滴汞電極上還原產生極譜波，據此建立測定亞硝酸鹽的一種示波極譜法。3.2.4便攜快速檢測儀該方法是一種智能化儀器設計的新方法，我們可以通過微控制器控制下的微型電子天平和反射式光電傳感器的有機結合，構成集成一體化的智能便攜式測量系統(tǒng)。可方便快捷地測算出樣液中硝酸鹽含量，提供了一種體積小、使用方便的便攜式硝酸鹽快速測量系統(tǒng)［12］。另外在利用檢測試紙條和光電檢測儀聯用的方法，實現對食品中亞硝酸鹽的現場快速定量檢測，方法通過檢測試紙與亞硝酸鹽顯色反應的原理，將顯色的試紙條在光電檢測儀的感應窗里測定。3.2.5色譜法色譜法是利用樣品中不同組分與固定相和流動相之間的相互作用力(如分配、吸附、離子交換等)的差別，當兩相作相對移動時，各組分在兩相間進行多次平衡，達到相互分離。在測定火腿腸亞硝酸鹽的方法中，有離子色譜、氣相色譜等幾種常用的色譜法。離子色譜法的原理是利用純水萃取食品中的硝酸鹽、亞硝酸鹽，經過煮沸、冷凍、過濾后對其進樣測定。本方法適用于測定肉制品樣品分析，而對于氣相色譜法的原理是在硫酸介質中，亞硝酸鹽與環(huán)己基氨基磺酸鈉反應生成環(huán)己醇亞硝酸醋，環(huán)己醇亞硝酸醋在常溫下成氣態(tài)，非常適合用氣相色譜儀進行定量測定，從而得到亞硝酸鹽的含量。雖然色譜法靈敏度較高，但需要相應的儀器，不適于現場速檢。亞硝酸鹽檢測的方法層出不窮，除了上述介紹的方法外還有其他的方法如毛細管電泳法、氣相流動分析紅外檢測法、催化動力學法等，這些方法各有利弊，現將亞硝酸鹽測定的主要方法的適用條件、所用儀器和優(yōu)缺點等進行對比［13］。化學分析法費用低廉、操作易掌握，但一般都在常量范圍內應用；電化學分析法靈敏度和準確性都較高、費用低、理論基礎也非常完善，由于在測定過程中得到的是電信號，因此，也較容易實觀自動化和連續(xù)分析，但條件要求較嚴，干擾較多；色譜法靈敏度和準確性都很高、但費用也高，操作也復雜；分光光度法費用相對較少，使用也方便，國家標準主要有三個方法來測定亞硝酸鹽［14］，分別為離子色譜法、分光光度法和示波極譜法。其中分光光度法中的格里斯試劑比色法(GB/T5009.33-1996)是最常用的方法。該方法在實際操作過程中存在一些問題:一是在使用(GB/T5009.33-1996)方法時，所配制的對氨基苯磺酸溶液(10g/L)在室溫下很難完全溶解；二是(GB/T5009.33-1996)方法中先將兩種顯色劑等體積混合后再加入，根據該方法的原理，亞硝酸鹽先與對氨基苯磺酸重氮化，再與鹽酸蔡乙二胺偶合，所以兩種顯色劑應分別加人；三是在上述儀器分析中亞硝酸鹽的檢測量除高效液相色譜法外都＜4ug/mL，而在實際樣品測試中亞硝酸鹽的含量往往都是〉4g/mL〔15］，因此，在測試過程中樣品都要經過稀釋處理，稀釋倍數過小就會使測量值超出了標準曲線的范圍，稀釋倍數過大，就會測試不出結果。所以，在測試過程中往往都要先預測一下稀釋倍數，增加了測試時間。4、結論綜上所述，上述方法雖然有各自優(yōu)點，但在實際應用中還有很多不完善之處。由于科學技術的發(fā)展，檢驗手段與方法多種多樣，檢測儀器越來越靈敏，檢測方法的檢測限也越來越低。如何采用最快捷、最經濟、最準確的檢驗方法是食品安全的一項重要研究內容。從發(fā)展趨勢上看，控制食物中硝酸鹽及亞硝酸鹽的含量就成為食品科技工作者關心的一個課題，也是食品質量安全的重要指標［16］。食品安全檢測方法首先要體現快速，其次要把這種快速檢測體現在生產的各個環(huán)節(jié)，這就為檢測方法應用于在線檢測提出了更高的要求，也為檢測方法