乳粉安全快檢方案:全自動(dòng)流動(dòng)注射分析儀精準(zhǔn)測(cè)定硝酸鹽/亞硝酸鹽

硝酸鹽與亞硝酸鹽作為氮循環(huán)中的常見(jiàn)物質(zhì),廣泛存在于自然環(huán)境和食品體系內(nèi)。一方面,過(guò)量攝入硝酸鹽和亞硝酸鹽不僅可能引發(fā)急性中毒,更可能致癌。另一方面,環(huán)境中硝酸鹽與亞硝酸鹽的含量也是衡量水體富營(yíng)養(yǎng)化與農(nóng)業(yè)面源污染的關(guān)鍵指標(biāo)。因此,硝酸鹽與亞硝酸鹽的檢測(cè)分析對(duì)保障食品安全、維護(hù)公眾健康及評(píng)估環(huán)境質(zhì)量具有至關(guān)重要的意義。國(guó)務(wù)院食安辦等六部門(mén)于2025年推出的《食品添加劑濫用問(wèn)題綜合治理方案》明確要求嚴(yán)禁餐飲單位使用亞硝酸鹽等禁用物質(zhì),并嚴(yán)查超范圍、超限量使用添加劑的行為。此外,歐盟等國(guó)際市場(chǎng)也基于EFSA的評(píng)估大幅調(diào)低了相關(guān)限量(如腌制肉類(lèi)亞硝酸鹽殘留由150mg/kg降至80mg/kg),這也對(duì)我國(guó)出口企業(yè)提出了新要求。由此可見(jiàn),硝酸鹽與亞硝酸鹽的測(cè)試既是評(píng)估產(chǎn)品及環(huán)境安全、符合國(guó)家法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)要求的必要舉措,也是守護(hù)消費(fèi)者健康、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
本文中使用睿科RKFI-100全自動(dòng)流動(dòng)注射分析儀,參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB 5009.33-2016 食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測(cè)定》進(jìn)行前處理,上機(jī)時(shí)試劑在封閉的管道中流動(dòng),可以一步完成試劑混勻、過(guò)鎘柱、讀取吸光度等步驟,具有快速、準(zhǔn)確、操作簡(jiǎn)單、自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)。
1.儀器和耗材
1.1睿科產(chǎn)品支撐

RKFI-100全自動(dòng)流動(dòng)注射分析儀
1.2耗材及器材
鎘柱
蠕動(dòng)泵管
移液槍
儀器管線(xiàn)
儀器自帶10mL玻璃管
儀器自帶50mL玻璃管
超聲波清洗器
1.3試劑
除非另有說(shuō)明,所有試劑均為分析純。實(shí)驗(yàn)用水為超純水機(jī)新鮮制備的超純水。除標(biāo)準(zhǔn)溶液外,流動(dòng)注射試劑和實(shí)驗(yàn)用水均超聲除氣后再使用。
飽和硼砂溶液(50g/L):稱(chēng)取25g硼酸鈉(Na2B407·10H2O),溶于500mL熱水中,冷卻后備用。
亞鐵氰化鉀(106g/L):稱(chēng)取26.5g亞鐵氰化鉀[K4Fe(CN)6·3H2O],用水溶解,并稀釋至250mL。
乙酸鋅溶液(220g/L):稱(chēng)取55g乙酸鋅[Zn(CH3COO)2·2H2O],加入7.5mL冰乙酸,用水溶解并稀釋至250mL。
氯化銨緩沖溶液(pH=8.5):先配制溶液1,再配制緩沖溶液,具體如下。
溶液1:稱(chēng)取42.5g氯化銨(NH4Cl)、0.5g乙二胺四乙酸二鈉(EDTANa2·2H2O)到燒杯中,加入300mL超純水進(jìn)行溶解,完全溶解后將樣液移入500mL容量瓶中,洗滌液一并移入,水定容至刻度,配制好后將溶液倒入1000mL試劑瓶中。
緩沖溶液:稱(chēng)取2g氫氧化鈉(NaOH)到燒杯中,加入30mL水進(jìn)行溶解,完全溶解后將樣液移入50mL容量瓶中,洗滌液一并移入,水定容至刻度,將這50mL氫氧化鈉溶液全部倒入溶液1所在的試劑瓶中與之混合,混勻后使用。此溶液放冰箱可保存3個(gè)月。
顯色劑:往燒杯中加入200mL超純水,量筒量取50mL磷酸(ρ=1.69 g/mL,優(yōu)級(jí)純),緩慢倒入燒杯中,混勻,稱(chēng)取20g磺胺(C6H8N2O2S)、0.5g鹽酸萘乙二胺(C12H14N2·2HCl),倒入燒杯中進(jìn)行溶解,完全溶解后將樣液移入500mL容量瓶中,洗滌液一并移入,水定容至刻度。此溶液室溫下保存1個(gè)月。
亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液:濃度:100mg/L(以氮計(jì))
硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液:濃度:500mg/L(以氮計(jì))
2.分析步驟
2.1流路圖
下圖1為儀器流路圖。將儀器需要的試劑配好后,超聲30min脫氣,然后按照流路圖將儀器上管線(xiàn)放到對(duì)應(yīng)試劑中(管線(xiàn)上有貼標(biāo)簽,按標(biāo)簽也可)。儀器方法如下圖2。
圖1 分光光度法測(cè)定硝酸鹽/亞硝酸鹽流路圖


2.2前處理
選擇10個(gè)500mL錐形瓶,編號(hào)1-10,1號(hào)錐形瓶加入10mL超純水,2-10號(hào)錐形瓶則準(zhǔn)確稱(chēng)取10g(精確到0.01g)乳粉樣品移入瓶中。2-4號(hào)作為乳粉樣品,5-7號(hào)則作為亞硝酸鹽加標(biāo)樣,8-10號(hào)作為硝酸鹽加標(biāo)樣,移液槍準(zhǔn)確移取1.5mL亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液(10mg/L)到5-7號(hào)錐形瓶中進(jìn)行加標(biāo),加標(biāo)濃度為1.5mg/kg,移液槍準(zhǔn)確移取5mL硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液(10mg/L)到8-10號(hào)錐形瓶中進(jìn)行加標(biāo),加標(biāo)濃度5mg/kg。
往錐形瓶中加入12.5mL 50g/L飽和硼砂溶液,加入70℃左右水150mL,混勻,沸水浴15min后,取出冷水浴冷卻至室溫,加入5mL亞鐵氰化鉀溶液,搖勻,再加入5mL乙酸鋅溶液,將全部樣液轉(zhuǎn)移至200mL容量瓶中,清洗液一并移入容量瓶,加水定容至刻度,搖勻,靜置30min,濾紙(定量濾紙)過(guò)濾,棄去前面30mL初濾液,濾液上機(jī)測(cè)試。
2.3標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)及檢出限測(cè)定
a) 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)測(cè)試
將亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液用水稀釋成1.00mg/L的母液,將硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液用水稀釋成5.0mg/L的母液,將兩個(gè)母液分別倒入儀器自帶的50mL玻璃管中,玻璃管放入儀器樣品盤(pán)中。
選擇亞硝酸鹽的儀器方法,建立序列,讓儀器自動(dòng)稀釋一條標(biāo)曲(稀釋倍數(shù)為1代表原液不稀釋?zhuān)瑏喯跛猁}母液為1.00mg/L,稀釋6個(gè)點(diǎn),標(biāo)曲點(diǎn)稀釋倍數(shù)分別為20、10、5、4、2、1,濃度為:0.05mg/L、0.10mg/L、0.20mg/L、0.25mg/L、0.50mg/L、1.0mg/L;再加超純水為0mg/L,一共7個(gè)點(diǎn)。
選擇硝酸鹽的儀器方法,建立序列,讓儀器自動(dòng)稀釋一條標(biāo)曲(稀釋倍數(shù)為1代表原液不稀釋?zhuān)瑏喯跛猁}母液為5.0mg/L,稀釋6個(gè)點(diǎn),標(biāo)曲點(diǎn)稀釋倍數(shù)分別為20、10、5、4、2、1,濃度為:0.25mg/L、0.50mg/L、1.0mg/L、1.25mg/L、2.5mg/L、5.0mg/L。
將儀器調(diào)到正常狀態(tài)后,選擇儀器方法,分兩次運(yùn)行序列,儀器自動(dòng)稀釋標(biāo)曲,標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)測(cè)試結(jié)果如下表1、圖3。
表1 硝酸鹽、亞硝酸鹽校準(zhǔn)曲線(xiàn)上機(jī)測(cè)試結(jié)果

圖3 硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)

圖4 亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)

b) 檢出限測(cè)試
將儀器調(diào)到正常狀態(tài),使用標(biāo)曲的第一個(gè)濃度點(diǎn)進(jìn)樣,重復(fù)10次,測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)偏差,3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差即為檢出限。檢出限測(cè)試結(jié)果如下表2、表3。國(guó)標(biāo)GB 5009.33-2016 分光光度法中亞硝酸鹽檢出限為0.5mg/kg,硝酸鹽檢出限為5mg/kg,達(dá)到國(guó)標(biāo)要求。
表2 硝酸鹽檢出限測(cè)試結(jié)果

表3 亞硝酸鹽檢出限測(cè)試結(jié)果

3.準(zhǔn)確度及精密度實(shí)驗(yàn)
選取實(shí)際乳粉樣品進(jìn)行加標(biāo),亞硝酸鹽加標(biāo)濃度為1.5mg/kg(3倍國(guó)標(biāo)檢出限),硝酸鹽加標(biāo)濃度為5mg/kg(國(guó)標(biāo)檢出限),加標(biāo)后進(jìn)行前處理,濾液上機(jī)測(cè)試。
本批次空白樣1個(gè),乳粉樣品3個(gè),加標(biāo)樣3個(gè),最終加標(biāo)回收率以平均值計(jì)算,測(cè)試結(jié)果計(jì)算含量的時(shí)候要扣除空白值,具體數(shù)據(jù)如下表4所示,。
乳粉樣品中硝酸鹽加標(biāo)回收率測(cè)試結(jié)果在95.8%~98.8%之間;亞硝酸鹽加標(biāo)回收率測(cè)試結(jié)果在100.8%~103.1%之間。
表4 乳粉中硝酸鹽、亞硝酸鹽加標(biāo)樣測(cè)試(n=3)

4.注意事項(xiàng)
4.1 流動(dòng)注射分析儀管路較細(xì),容易堵塞,樣液上機(jī)測(cè)試前建議先用水相濾膜過(guò)濾一下。
4.2 試劑和環(huán)境溫度影響分析結(jié)果,試劑若放到冰箱貯存,要放至室溫再使用,分析過(guò)程中室溫最好保持20℃以上,且溫度波動(dòng)小于±2℃。
4.3 為減小基線(xiàn)噪音,試劑應(yīng)保持澄清,必要時(shí)應(yīng)過(guò)濾。封閉的化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)若有氣泡會(huì)干擾測(cè)定,因此,除標(biāo)準(zhǔn)溶液外的所有溶液須除氣,可采用超聲除氣30min或抽濾除氣。
4.4 當(dāng)發(fā)現(xiàn)鎘柱顏色變銀灰色或有白色沉淀時(shí),須進(jìn)行鎘柱還原能力檢驗(yàn),一般一個(gè)月要檢查一次。若還原效率低于90%,需更換鎘柱。