离子色谱法测定蔬菜、水果中亚硝酸盐和硝酸盐

离子色谱法测定蔬菜、水果中亚硝酸盐和硝酸盐
上海市疾病预防控制中心 蒋蓉 金玉娥 汪国权 （200336）

蔬菜作为人们日常生活必需的鲜活农产品，其食用的安全性日益引起重视。食品中的亚硝胺是已被公认的一种化学致癌物，其前体包括硝酸盐和亚硝酸盐。同时由于化肥的广泛使用，尤其是化学氮肥，使蔬菜、水果中硝酸盐残留量过大。政府部门为此设定了有关卫生标准，如上海市地方标准“安全卫生优质蔬菜”（DB31/T258.1-2001）中就规定，蔬菜中亚硝酸盐限量卫生标准为≤4mg/kg，硝酸盐为≤1000mg/kg。目前适用于蔬菜、水果中硝酸盐和亚硝酸盐的检测方法主要有比色法〔1〕、示波极谱法〔1〕、离子色谱法〔2〕和毛细管电泳法〔3〕等。本文采用离子色谱/电导检测器方式，建立了蔬菜、水果中硝酸盐和亚硝酸盐检测方法，具有精密度高，操作简便，易推广的特性。
1.实验部分
1.1仪器
DX-500离子色谱仪
ASRS-ULTRA抑制器
ED40电导检测器
AS40 自动进样器
超声波清洗机
高速离心机
0.45um过滤器（Dionex）
石墨化炭黑柱（ENVI-CARB）（Supelco）
1.2.试剂
0.01mol/L NaOH溶液：称取0.40gNaOH，用纯水定容至1L
亚硝酸盐标准溶液（0.100g/L）（上海市测试技术研究所）
硝酸盐标准溶液（1.000g/L）（上海市测试技术研究所）
超纯水（Milliopore）
1.3色谱条件
IonPac AS11分析柱（4×250mm）（Dionex）
IonPac AG11保护柱（4×50mm）（Dionex）
淋洗液：3.5mMNa2CO3/1.0mMNaHCO3
淋洗液流速：1.0ml/min
进样体积：25ul
1.4测定方法
称取新鲜蔬菜样品10g于研钵中，研磨匀浆，用50ml浓度为0.01mol/L NaOH溶液洗入有盖锥形瓶中，于超声条件下提取10min，静置，倾取上清液于离心管中，于转速为10000转/分钟的条件下，离心分离10min，备用。将石墨化炭黑柱（ENVI-CARB）（Supelco）用5ml纯水洗涤后，将样品溶液上柱，弃去前2ml流出液，收集后5ml样品溶液于AS40 自动进样器进样管中，经0.45um过滤器过滤后，自动分析。


2.结果与讨论
2.1分离条件的优化
在离子色谱的分离过程中，淋洗液中的盐浓度对各种离子的保留时间存在明显影响（见图1）。同时蔬菜中含有一定量天然Cl-，而Cl-和NO2- 出峰时间较为接近，为防止高浓度Cl- 在测定过程中对低浓度NO2- 的干扰，在兼顾样品分析时间和检测灵敏度的要求条件下，根据图1数据选择浓度为3.5mMNa2CO3/1.0mMNaHCO3的缓冲溶液作为淋洗液，在这一分离条件下，二者能很好地分离，即使当样品溶液中 Cl-浓度为100ug/ml，NO2-浓度为0.50ug/ml，两者相差200倍时，Cl-与NO2- 也能分离良好，峰形完整，因此可以证明该色谱条件下，高浓度Cl- 对低浓度NO2- 无干扰，（见图2），同时全分析时间仅为15分钟，满足了日常分析要求，（见图3）。
 
图1.不同浓度淋洗液对NO2-、NO3-、SO42-保留时间的影响图
图2.样品溶液中 Cl-100ug/ml，NO2-0.50ug/ml离子色谱图






图3. NO2-和NO3-标准色谱图

2.2样品处理方法的选择
由于NO2-和NO3-在碱性条件下以离子形式这种稳定方式存在于溶液中，因此选用0.01mol/L NaOH溶液作为样品提取溶剂进行提取。由于在蔬菜、水果提取溶液中，存在大量有机化合物，如色素、黄酮、皂甙、内脂等化合物，如不去除，会缩短色谱柱使用寿命，因此可用吸附柱来消除此种干扰。本法研究中采用三种吸附柱：OAsis HLB（Waters）、石墨化炭黑柱（ENVI-CARB）（Supelco）、大孔吸附树脂（天津农药股份公司），对标准溶液的回收效率进行了比较，（见表1）。结果表明，三种吸附柱对标准溶液中NO2-和NO3-的回收效率均良好，但从实际使用中发现，OAsis HLB和大孔吸附树脂对有机物吸附效果不理想，尤其对色素的吸附能力差，而石墨化炭黑柱的流出液近似无色，因此选用石墨化炭黑柱作为样品前处理柱。

表1. 色谱前处理柱回收效率（%）
　 检测离子 OAsis HLB 石墨化炭黑柱 大孔吸附树脂
NO2- 98 96 95
NO3- 97 96 94

2.3方法的回收率与精密度
选择某一NO2-和NO3- 含量较低的黄瓜作为样品本底，准确称量后加入混合标准溶液，按样品处理方法处理，测定NO2-和NO3- 的含量，计算方法精密度及回收率，（见表2）。






表2. 方法的精密度与回收率 （n = 6）
检测离子　 本底值（mg/kg） 加入量（mg/kg） 测定值（mg/kg） RSD（%） 回收率（%）
NO2- 0.24 1.0 1.25 1.5 101
1.22 98
1.24 100
1.26 102
1.21 97
1.24 100
NO3- 42.9 10.0  52.7 0.61 98
53.3 104
53.0 101
52.5 96
53.1 102
53.3 104

2.4方法的线性范围、相关系数及检出限
采用本方法测定了NO2-、NO3--的线性关系和最低检出限等指标，（见表3）。
         表3. 方法的线性范围及相关系数
检测离子 线性范围（mg/kg） 标准曲线 相关系数 检出限（mg/kg）
NO2- 0.25-10.0 y = 7.902×102+5.982×104x r =0.999 1.25
NO3- 1.0-200 y = - 3.394×105+6.914×104x r =0.998 5.0

2.5实测样品
采用本分析方法对部分蔬菜、水果中NO2-和NO3- 进行检测，结果和谱图分别见表4和图4。
表4. 蔬菜、水果中NO2-和NO3-结果  （mg/kg）
样品 NO2- NO3-
黄瓜 1.24 209
小青菜 3.38 5.26× 103
芥兰 <1.25 1.53× 103
西瓜 <1.25 9.54× 103


图4. 样品色谱图
3.小结
本文报导了常规离子色谱/电导检测器检测蔬菜、水果中的硝酸盐和亚硝酸盐，避免了使用一些专用检测器，如紫外检测器〔4〕，且分离完全、干扰少，检测灵敏度能达到有关卫生安全标准要求，具有准确、简便、易推广的特点，是实际工作中较为实用的检测方法。





参 考 文 献

〔1〕 GB/T 5009.33-1996，中国标准出版社
〔2〕 Fresenius’-Z-Anal-Chem.May 1984；318（2）：121-123
〔3〕 Nahr ung.1990；34（8）；765-767
〔4〕 王心宇等，紫外检测-离子色谱法测定食品中的硝酸盐和亚硝酸盐，第八届全国离子色谱学术报告会论文摘要，2001.10