采用锌-镉水浴振荡法还原了硝酸盐, 并与国标方法进行比较, 测定酸菜、风干肠中的硝酸盐。讨论了固液比、温度、时间、振荡频率、氯化镉溶液浓度这些因素对测定结果的影响, 确定最佳还原条件为固液比1∶2, 温度50℃, 时间40min, 振荡频率180r/min, 氯化镉溶液浓为1.5%, 硝酸盐还原率达到92.65%。与国标法相比, 该方法具有较好的精密度, 而且在测试难易程度和经济方面都优于标准镉柱法, 具有较好的实用性。

人体摄入的NO3-主要来自食物和饮水, 由于饮食习惯和地域的差异, 其摄入量也有所不同。而体内的NO2-主要来自摄入的NO3-在体内的转变[1]。在正常情况下, 由于胃酸抑制了细菌的生长, 进入人体的硝酸盐在胃中几乎不转化为亚硝酸盐, 但当胃酸p H上升或萎缩性胃炎等疾病导致的胃酸缺乏发生时, 硝酸盐还原酶数量和活性增高, 即由大量的硝酸盐被还原成亚硝酸盐[2]。所以硝酸盐的含量也成为评价食品安全性的指标之一。

目前, 直接测定硝酸盐的方法较少, 主要是将其还原成亚硝酸盐进行测定[3]。还原硝酸盐多数是采用镉柱进行还原, 该方法还原效率虽高, 但制镉粒, 装柱, 还原, 洗涤, 测定及活化步骤繁琐, 耗时长。锌也可将硝酸盐还原成亚硝酸盐, 但其由于还原效率不高, 常与镉配合以提高其还原效率。2001年, 金良正[4]使用锌粉代替金属镉还原测定乳制品中硝酸盐, 还原率可达90%。2002年, 金明明[5]使用锌-镉还原法测定海水硝酸盐浓度。2008年, 张勇[6]等人也使用锌-镉还原法测定了地表水中的硝酸盐。本实验采用锌粉和氯化镉, 在水浴振荡的条件下还原硝酸盐, 取得了很好的效果。

1 实验部分

1.1 主要仪器

数显水浴恒温振荡器, 天津市欧诺仪器仪表有限公司;恒温水浴锅, 上海跃进医疗器械;721E型可见分光光度计, 上海光谱仪器有限公司;多功能搅拌器, 东莞市乐邦电子有限公司。

1.2 材料与试剂

亚铁氰化钾、乙酸锌、硼砂、对氨基苯磺酸、盐酸萘乙二胺、锌粉、浓氨水、自制镉柱 (还原效率≥90%) 、盐酸、硝酸盐:分析纯。

酸菜、风干肠:市售。

1.3 实验方法与步骤

1.3.1 固液比 (锌粉:氯化镉溶液) 的选择

取硝酸盐标准溶液, 加入锌粉和浓度为1.5%的氯化镉溶液的比例分别为1∶0.5, 1∶1, 1∶1.5, 1∶2, 1∶2.5, 1∶3, 在振荡频率150r/min, 温度为50℃条件下振荡40min。取出定容静止过滤, 滤液按国标法进行检测。

1.3.2 温度的确定

取硝酸盐标准溶液, 加入固液比为1∶2的锌粉和浓度为1.5%的氯化镉溶液, 分别在温度为30℃, 40℃, 50℃, 60℃, 70℃, 80℃, 振荡频率150r/min条件下, 振荡40min。取出定容、静止过滤, 滤液按国标进行检测。

1.3.3 时间的确定

取硝酸盐标准溶液, 加入固液比为1∶2的锌粉和浓度为1.5%的氯化镉溶液, 在温度为50℃, 振荡频率150r/min条件下, 分别振荡10min, 20min, 40min, 60min, 80min, 100min。取出定容、静止过滤, 滤液按国标法进行检测。

1.3.4 振荡频率的确定

取硝酸盐标准溶液, 加入固液比为1∶2的锌粉和浓度为1.5%的氯化镉溶液, 在温度为50℃, 振荡频率分别为120r/min, 150r/min, 180r/min, 210r/min, 240r/min的条件下, 振荡40min。取出定容、静止过滤, 滤液按国标法进行检测。

1.3.5 氯化镉溶液浓度的确定

取硝酸盐标准溶液, 加入固液比为1∶2的锌粉和浓度分别为0.5%, 1.5%, 2.0%, 2.5%, 3.0%的氯化镉溶液, 在温度为50℃, 振荡频率150r/min的条件下, 振荡40min。取出定容、静止过滤, 滤液按国标法进行检测。

1.3.6 最佳还原条件的确定

确定单因素条件后, 拟采用正交设计L16 (45) 确定最佳提取条件。