婴幼儿谷类辅助食品中亚硝酸盐含量的测定
作者: 伦麒景 罗珮妍
摘 要:由于婴幼儿谷类辅助食品中含有淀粉类物质,导致其在前处理阶段的样液浑浊而影响亚硝酸盐的准确测定。本文通过优化酶解过程和方法学验证建立一种能准确测定婴幼儿谷类辅助食品亚硝酸盐含量的方法。结果表明,选择α-淀粉酶,在70 ℃酶解14 min,可有效解决样品滤液浑浊问题。亚硝酸盐含量在0~
12.5 μg线性关系良好,回归方程y=0.014 2x-0.000 1,相关系数r=0.999 8,加标回收率为91.0%~98.2%。该方法操作简单,结果准确,可用于婴幼儿谷类辅助食品中亚硝酸盐含量的测定。
关键词:婴幼儿谷类辅助食品;亚硝酸盐;淀粉酶
Determination of Nitrite Content in Cereal Complementary Foods for Infants and Young Children
LUN Qijing1,2, LUO Peiyan1,2
(1.Guangdong Food Industry Research Institute Co., Ltd., Guangzhou 511442, China;
2.Provincial Food Quality Supervision and Inspection Station, Guangzhou 511442, China)
Abstract: Due to the presence of starchy substances in cereal supplements for infants and young children, the sample solution becomes turbid during the pre-treatment stage, which affects the accurate determination of nitrite. This article establishes an accurate method for determining the nitrite content in infant cereal supplements by optimizing the enzymatic hydrolysis process and verifying the methodology. The results showed that selecting alpha amylase for enzymatic hydrolysis at 70 ℃ for 14 min can effectively solve the problem of turbidity in the sample filtrate. The nitrite had a good linear relationship between 0~12.5 μg, the regression equation y=0.014 2x-0.000 1, the correlation coefficient r=0.999 8, and the recovery rate was 91.0%~98.2%. This indicates that the method is simple to operate, accurate in results, and can be used for the determination of nitrite content in infant cereal supplements.
Keywords: cereal supplementary food for infants and young children; nitrite; amylase
亚硝酸盐是一种在自然界中普遍存在的化合物,它可以在特定条件下由硝酸盐还原形成。在食品工业中,亚硝酸盐可以抑制微生物的生长,延长食品的保质期,经常被用作防腐剂[1]。婴幼儿谷类辅助食品的生产过程和储存条件通常可以保证产品的质量安全,不需要额外添加亚硝酸盐来防腐。因此,婴幼儿谷类辅助食品中存在的亚硝酸盐通常不是有意添加的成分,可能是原料污染或加工过程中的交叉污染造成的[2-3]。
婴儿由于身体尚未发育完全,肠道壁较薄,更容易吸收亚硝酸盐,导致即使是微量的亚硝酸盐也可能使婴儿面临中毒的风险。此外,亚硝酸盐在体内可以转化为亚硝胺,而亚硝胺是一种强烈的致癌物质,可能增加人体患食管癌、胃癌、肝癌和大肠癌等疾病的风险[4-7]。亚硝酸盐的检测方法包括高效液相色谱法[8-10]、离子色谱法[11-12]、分光光度法[13-14]等。目前,《食品安全国家标准 食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》(GB 5009.33—2016)是国家强制性标准检测方法。其中,第一法(离子色谱法)灵敏度高、准确性好,但其检测成本较高,且检测时间长;第二法(分光光度法)具有检测速度快、适用范围广(涵盖所有基质)、检测成本低等优势,是目前普遍使用的一种检测方法。但由于婴幼儿谷类辅助食品中普遍含有淀粉物质,采用GB 5009.33—2016中第二法(分光光度法)的前处理方法得到的滤液十分浑浊,甚至无法通过过滤来澄清,这导致无法正常进行比色,从而严重影响实验结果的可靠性。针对这种情况,本文使用淀粉酶把淀粉物质分解,使样液变澄清,从而确保实验测定样品亚硝酸盐含量的准确性,为婴幼儿谷类辅助食品的亚硝酸盐测定提供技术支撑[15]。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
婴幼儿谷类辅助食品1(样品1)、婴幼儿谷类辅助食品2(样品2)、婴幼儿谷类辅助食品3(样品3)。亚铁氰化钾、乙酸锌、硼酸钠,均为分析纯,佛山西陇化工有限公司;对氨基苯磺酸、盐酸萘乙二胺,广东翁江化学试剂有限公司;水中亚硝酸盐标准物质(1 000 μg·mL-1),上海安谱璀世标准技术服务有限公司;α-淀粉酶、β-淀粉酶,默克制药(江苏)有限公司;实验室用水由Milli-Q Integral 15纯水机制备。
1.2 仪器与设备
FA2004十万分之一电子天平;T9双光束紫外可见分光光度计;电热恒温水浴锅;Milli-Q Integral 15纯水机。
1.3 实验方法
1.3.1 实验试剂配制
亚铁氰化钾溶液:称取10.6 g亚铁氰化钾于100 mL容量瓶中,加水溶解后,定容至刻度。乙酸锌溶液:称取22.0 g乙酸锌于100 mL容量瓶中,用3 mL冰乙酸溶解后,加水定容至刻度。饱和硼砂溶液:称取10.0 g硼酸钠,加入150 mL热水,搅拌至完全溶解,冷却,加水定容至200 mL。对氨基苯磺酸溶液:准确称取0.2 g对氨基苯磺酸,溶于50 mL 20%盐酸中,超声振荡10 min,于避光处储存。盐酸萘乙二胺溶液:准确称取0.1 g盐酸萘乙二胺,溶于50 mL水中,超声振荡10 min,于避光处储存。
1.3.2 水中亚硝酸盐储备液配制
精确吸取0.5 mL水中亚硝酸盐标准物质于100 mL容量瓶中,用水定容至刻度,制成5.0 μg·mL-1亚硝酸盐溶液,现用现配。
1.3.3 标准曲线的测定
精确移取0 mL、0.2 mL、0.4 mL、0.6 mL、0.8 mL、1.0 mL、1.5 mL、2.0 mL和2.5 mL亚硝酸盐标准使用液于50 mL比色管中,加入25.0 mL水,摇匀后,加入2.0 mL对氨基苯磺酸溶液摇匀,静置5 min,加入1.0 mL盐酸萘乙二胺溶液,加水定容至刻度后摇匀,静置15 min,得到亚硝酸盐质量为0 μg、1.0 μg、2.0 μg、3.0 μg、4.0 μg、5.0 μg、7.5 μg、10.0 μg和12.5 μg的溶液。以零管调节零点,以亚硝酸盐含量为横坐标,吸光度为纵坐标,用光程10 mm的比色皿于波长538 nm处测定吸光度并绘制标准曲线。
1.3.4 样品测定
准确称取2.50 g样品于200 mL碘量瓶中,加水50.00 mL,摇匀后加入0.10 g淀粉酶和6.25 mL饱和硼砂溶液,摇匀。于70 ℃水浴加热15 min后沸水浴15 min,取出冷却至室温。将样液转移至100 mL容量瓶中,加入2.50 mL亚铁氰化钾溶液,摇匀,静置3 min后,加入2.50 mL乙酸锌溶液,加水定容至100 mL,摇匀,静置30 min后过滤,滤液备用。若样品滤液自带颜色,可加入少量活性炭,以减少其对比色的干扰[16]。吸取40.00 mL上述滤液于50 mL带塞比色管中,加入2.0 mL对氨基苯磺酸溶液,静置5 min,加入1.0 mL盐酸萘乙二胺溶液,加水定容至刻度后摇匀,静置15 min,待测,同时进行空白实验。
1.3.5 重复性测定
对3种不同样品各自重复称量6次,按1.3.4的实验方法测定样品中亚硝酸盐含量。
1.3.6 加标回收实验
在已经称量完成的碘量瓶中,对3个样品进行3个浓度的加标,加标水平为1 mg·kg-1、5 mg·kg-1、25 mg·kg-1,按1.3.4方法进行加标样品中亚硝酸盐含量的测定并计算回收率。
2 结果与分析
2.1 淀粉酶种类及酶解时间的选择
本研究选择常见的2种淀粉酶(α-淀粉酶、β-淀粉酶)进行酶解。称取样品2.5 g于烧杯中,加入50 mL水和3 mL碘液混匀后,加入0.1 g淀粉酶。将烧杯分别置于α-淀粉酶和β-淀粉酶的最适温度条件下进行反应,观察蓝色消失所需时间并记录,对3个样品各进行3次测定。由表1可知,两种酶都能有效解决滤液浑浊的问题,但α-淀粉酶需要的酶解时间更短,且用时均≤14 min,说明样品加入α-淀粉酶后,在最适温度下14 min内能完全酶解样品。本实验使用的α-淀粉酶最适温度为70 ℃,所以本实验选择用α-淀粉酶于70 ℃下酶解样品14 min。
2.2 标准曲线
由图1可知,亚硝酸盐的线性回归方程为y=0.014 2x-0.000 1,相关系数r=0.999 8,亚硝酸盐在0~12.5 μg线性关系良好。
2.3 重复性实验
由表2可知,3种样品的相对标准偏差(Relative Standard Deviation,RSD)分别为3.80%、2.27%和3.30%,均小于5%,表明本方法测定结果稳定性好、重复性高。
2.4 回收率实验
由表3可知,回收率在91.0%~98.2%,变异系数为2.43%,符合标准《实验室质量控制规范 食品理化检测》(GB/T 27404—2008)对实验室内变异系数的要求(≤5.3%)。表明本方法检测婴幼儿谷类辅助食品中亚硝酸盐含量具有良好的回收率和精密度。
3 结论
在婴幼儿谷类辅助食品中,由于淀粉或其类似物质的存在,传统的亚硝酸盐测定方法难以应用。因此,本文探索了一种新的测定方法,即通过优化酶解处理过程以准确测定亚硝酸盐含量。结果显示,选择α-淀粉酶,在70 ℃酶解14 min,可有效解决样品滤液浑浊问题。而且通过方法学验证,亚硝酸盐在0~12.5 μg线性关系良好,回收率在91.0%~98.2%,重复性和稳定性好,精密度高,适用于准确检测婴幼儿谷类辅助食品中的亚硝酸盐含量,可为婴幼儿食品的质量安全提供技术参考。
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