紫外分光光度法测定食糖中的硝酸盐含量

摘 要：建立了检测食糖中硝酸盐含量的紫外分光光度法。食糖样品加入氨缓冲溶液超声提取后，经活 性炭脱色，加入亚铁氰化钾溶液和乙酸锌溶液沉淀蛋白质和脂肪等杂质，在紫外分光光度计中波长 220 nm 和 275 nm 处通过标准曲线法进行比较定量。该方法在 10～200 μg 线性良好(R2 =0.9997)，检出限为 1.875 mg/kg，分别在样品中添加硝酸钠标准品进行 3 个水平加标回收实验(3、30、100 mg/kg)，回收率 范围为 92.8%～96.8%，相对标准偏差为 1.5%～3.1%(n=6)。该方法样品前处理简单、快速，灵敏度、 准确度和精密度均满足食糖中硝酸盐的检测要求。

关键词：食糖；硝酸盐；紫外分光光度法

0 前言

食糖是一种味美价廉的生物能量来源，是人们 食谱中极有价值的部分[1]。它不仅是人们日常直接 食用的甜味食品，也是食品和制药工业中不可缺少 的重要原料。最近，有部分糖厂的产品由于硝酸盐含量过高而被奶类企业退货，其原因可能与农民为 提高产糖作物的产量而过量使用氮肥有关。过量使 用氮肥会造成甘蔗及甜菜中硝态氮吸收与还原转化 不平衡的现象，而过剩的氮肥就会以硝酸盐的形式 堆积在原料中，并在接下来的贮存、加工、食用过程中被细菌还原成亚硝酸盐[2]，危害人体健康。

其 次，在原料采收后，贮存方法不当也会导致硝酸盐 和亚硝酸盐含量激增。刚采摘来的甘蔗及甜菜含有 少量的硝酸盐，而随着贮存时间的加长，细菌不断 地生长繁殖，硝酸盐的含量便会不断增加。通风条 件差、贮存温度高等因素，也会促进硝酸盐含量的 增加。 目前，测定硝酸盐的方法根据其检测原理不同 可分为：分光光度法、催化动力学法、极谱法、色 谱法和离子选择性电极法等。而食糖中硝酸盐的检 测可参照 GB 5009.33-2010《食品安全国家标准 食 品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》[3]进行。

但该标准 中的第一法-离子色谱法由于耗材和仪器成本比较 高，不适合在糖厂推广使用；第二法-分光光度法的 操作步骤比较繁琐，还原镉柱制作复杂、耗时长、 成本高，还原效率难以控制，而且不适用于有颜色的样品。而本文方法在进行分光光度计上机操作前， 仅需要超声提取、脱色、沉淀杂质等步骤，操作简 单、快速，成本较低，准确度高，适合在糖厂推广 使用。

1 实验部分

1.1 原理 在波长 220 nm 处，硝酸盐对紫外光有强烈的吸 收，在一定浓度范围内吸光度与硝酸盐的含量成正 比[4]。溶解的有机物在波长 220 nm 和 275 nm 处均 有吸收，而硝酸盐在波长 275 nm 处没有吸收，从而 可通过测定波长 275 nm 处的吸光度对硝酸盐的吸 光度进行校正[5]。

1.2 实验仪器 JB-2 磁力搅拌器，金坛市富华仪器有限公司； BHS-6 恒温水浴箱，上海鹏奕仪器有限公司；KQ-500DE 数控超声波清洗器，昆山市超声仪器有 限公司；UV-2600 紫外可见分光光度计，岛津中国 有限公司；UPC-I-60L 纯水机，四川优普有限公司； ER-180A 电子天平，A&D 艾安德股份有限公司； FE20 pH 计，梅特勒-托利多仪器有限公司。

1.3 主要试剂 活性炭粉：称取粉状活性炭(分析纯，80～200 目)约 200 g，加入 1 L 体积分数为 10%的盐酸，加 热至沸腾，真空过滤，取下结块放置于大烧杯中， 用水清洗至滤液接近中性为止，在 110～120℃烘箱 中干燥约 10 h 后使用[6]。氨缓冲溶液(pH=9.6～9.7)：量取 20 mL 盐酸， 加入到 500 mL 水中，混合后加入 50 mL 氨水，用 水定容至 1000 mL，用精密 pH 计调 pH 至 9.6～9.7。 亚铁氰化钾溶液(106 g/L)：称取 106.0 g 亚铁氰 化钾，用水溶解，并稀释至 1000 mL。 乙酸锌溶液(220 g/L)：称取 220.0 g 乙酸锌，先 加 30 mL 冰醋酸溶解，用水稀释至 1000 mL。 硝酸盐标准溶液(ρ(NO3 - )=100 µg/mL)：称取 0.1631 g 经(110±5)℃烘干至恒重的硝酸钾，用水溶 解，定容至 1000 mL，每升中加入 2 mL 三氯甲烷， 储存于冰箱可稳定 6 个月(如有条件，可用硝酸盐标 准溶液进行稀释)。

1.4 试验步骤

1.4.1 提取 称取 10 g(精确到 0.01 g)食糖样品于烧杯中，加 入 50 mL 水溶解，加入 5 mL 氨缓冲溶液，超声 10min，再转移到预先装有 16 g 活性炭粉的 250 mL 容 量瓶中。 1.4.2 提取液净化 在上述提取液中加入 5 mL 亚铁氰化钾溶液， 摇匀，再加入 5 mL 乙酸锌溶液，加水至刻度，摇匀， 静置 30 min，除去上层杂质，上清液用滤纸过滤， 弃去初滤液 20 mL，滤液备用。