CN100335890C - 检测蔬菜水果硝酸盐和亚硝酸盐含量试剂盒及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种检测蔬菜水果硝酸盐、亚硝酸盐含量试剂盒及其检测方法。试剂盒包括盒体、显色板、塑料吸管、塑料杯、小角匙及装有硝酸盐显色试剂瓶A、亚硝酸盐显色试剂瓶B、硝酸盐标准色卡与亚硝酸盐标准色卡；使用时仅需在显色板凹穴内滴入1～2滴样液与20～30mg显色剂混合，放置1min后，根据显色深浅，对照标准色卡，即能确定样品硝酸盐、亚硝酸盐含量范围，判断其超标与否。具有快速、灵敏、准确、成本低、实用性强等优点，可用于果蔬流通市场商品硝酸盐、亚硝酸盐含量现场快速检测。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测硝酸盐、亚硝酸盐含量的设备及方法，特别是涉及一种检测蔬菜与水果所含硝酸盐、亚硝酸盐量值范围的试剂盒及其检测方法。
背景技术
硝酸盐本身对人体无害，但摄入体内的硝酸盐可被肠道中的细菌还原成亚硝酸盐。亚硝酸盐在人体内积累过多，可使血液中正常的亚铁红血蛋白(Fe2+)变成正铁红血蛋白(Fe3+)，使血液失去携氧功能而使人缺氧中毒，产生高铁血红朊症；人体摄入0.3-0.5g亚硝酸盐即可引起中毒，3g可致死。此外，在酸性条件下，亚硝酸盐又可与肠道中的仲胺类化合物形成强致癌物N-亚硝胺化合物。在已发现的120种亚硝胺化合物中，约有75％能诱发消化系统发生癌变。另外亚硝酸盐能够透过胎盘进入胎儿体内，六个月以内的婴儿对硝酸盐类特别敏感，对胎儿有致畸作用(庄会荣等，溴化钾氧化靛红催化光度法测定痕量亚硝酸盐《J》，分析试验室，1998，17《12》：72-73)。当前在蔬菜种植过程中由于氮肥施用过量和“三废”造成的污染，使得土壤硝酸盐含量急剧增加，继而造成硝酸盐在蔬菜可食部分大量积累。据统计资料介绍人体通过蔬菜摄入硝酸盐含量占硝酸盐摄入总量的90％以上。因此，硝酸盐、亚硝酸盐含量已成为衡量果蔬品质的重要指针之一。1994年联合国粮农组织和世界卫生组织规定硝酸盐和亚硝酸盐的每日允许摄入量(ADI值)分别为5mg/kg.bw和0.2mg/kg.bw。我国国家质量监督总局发布的农产品安全质量8项系列标准于2001年10月1日正式实施，其中蔬菜和水果所含硝酸盐和亚硝酸盐限量已作为重要指标被列入。在GB 18406.1-2001中，对无公害蔬菜水果硝酸盐含量的限量要求(以NaNO3mg/kg计)为：水果类≤400、蔬菜瓜果类≤600、根茎类≤1200、叶菜类≤3000；对亚硝酸盐含量的限量要求(以NaNO2mg/kg计)为：水果、蔬菜≤4。据有关资料反映，我国各大城市居民消费量较大的几种主要蔬菜，尤其是叶菜的硝酸盐含量已大大超过国家标准，最高超过允许量的17.6倍(段永惠等，太原市蔬菜硝酸盐污染状况及其影响因素，农业环境保护，1998，17《3》：126-128)。因此，加强我国市场果蔬中的硝酸盐、亚硝酸盐含量的监测工作，把好蔬菜产品的质量安全关已成为社会关注的热点问题。
目前硝酸盐、亚硝酸盐的测定方法有比色法、极谱法、催化分光光度法、紫外分光光度法、荧光法、色谱法和电极法等。但上述方法均需要特殊的仪器设备与专业检测人员才能操作，检测耗时长，单个样品测定需要4～5小时，测试成本高，并只限于在专业实验室内测定。因此寻求一种快速、简单，适用于流通市场现场快速测定果蔬硝酸盐、亚硝酸盐含量的检测设备与方法，已成为广大市场检测部门迫切希望解决的问题。这对于实现绿色、无公害食品的生产与销售具有重要的意义，也为今后的市场监测提供一项快捷，有效的监督技术手段。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单，操作方便，价格便宜，结果可靠的检测蔬菜水果硝酸盐、亚硝酸盐含量的试剂盒；本发明的另一目的是提供一套与该试剂盒相配套的，适于现场直接采样、快速测试判断蔬菜、水果硝酸盐和亚硝酸盐含量是否超标的检测方法。
本发明的基本原理是根据亚硝酸根离子与对氨基苯磺酸发生重氮反应，然后再与萘胺生偶联反应，生成一种呈玫红色的偶氮化合物，其颜色深浅与亚硝酸盐含量成正比。测定硝酸盐是先用镉粉或锌粉将硝酸盐还原成亚硝酸盐后，然后再按亚硝酸盐对氨基苯磺酸和萘胺生成偶氮反应的原理来测定硝酸盐含量。
本发明一种检测蔬菜水果硝酸盐和亚硝酸盐含量的试剂盒，它包括盒体、具有凹穴的显色板、塑料吸管、塑料杯、小角匙，此外还装有硝酸盐显色剂瓶A、亚硝酸盐显色剂瓶B、根据国家相关标准要求制作的硝酸盐标准色卡和亚硝酸盐的标准色卡，其中
硝酸盐显色剂A的组分与含量为(重量％)：
萘胺 0.25～4.5％
对氨基苯磺酸 1～1.5％
硫酸锰 6～9％
硫酸钡 46～65％
锌粉 1.5～4.5％
柠檬酸 20～35％
亚硝酸盐显色剂B的组分与含量为(重量％)：
萘胺 0.25～4.5％
对氨基苯磺酸 1.3～2.5％
硫酸锰 6.5～9.5％
硫酸钡 47～65％
柠檬酸 26.5～37.5％。
本发明试剂盒中的硝酸盐显色剂A与亚硝酸盐显色剂B的优化配方为：硝酸盐显色剂A(重量％)：
萘胺 0.5％
对氨基苯磺酸 1.5％
硫酸锰 7％
硫酸钡 57％
锌粉 2％
柠檬酸 32％
亚硝酸盐显色剂B(重量％)：
萘胺 1.5％
对氨基苯磺酸 2％
硫酸锰 8％
硫酸钡 51.5％
柠檬酸 37％
在硝酸盐显色剂A与亚硝酸盐显色剂B中所述的萘胺为α-萘胺或萘乙二胺盐酸盐。
所述的标准色卡，硝酸盐为400mg/Kg、600mg/Kg、1200mg/Kg、3000mg/Kg四个色阶的标准色卡，亚硝酸盐为4mg/Kg一个色阶的标准色卡。
上述硝酸盐显色剂A与亚硝酸盐显色剂B配制后均存放于棕色瓶内。试剂盒在常温下于干燥、阴凉处储存。
应用试剂盒检测蔬菜水果硝酸盐、亚硝酸盐含量的方法，通过以下步骤得以实现。
1、样品的制备 将新鲜水果或蔬菜洗净并吸干水分，用四分法取可食部分，将样品榨成汁储于塑料小杯中备用，(颜色较深的样品需按常规方法脱色后备用)；
2、在显色板的凹穴中加入20～30mg(一小角匙)硝酸盐显色试剂A(或亚硝酸盐显色试剂B)再加入1～2滴样汁，稍加摇晃，静置1min；
3、将显色板凹穴中样品显示的颜色，与标有硝酸盐400mg/Kg、600mg/Kg、1200mg/Kg、3000mg/Kg四个色阶的标准色卡(或标有亚硝酸盐4mg/Kg的标准色卡)进行对照，以确定该样品硝酸盐(或亚硝酸盐)含量范围值；
4、根据样品测定含量范围值，对照国家标准对各类蔬菜水果含有硝酸盐(或亚硝酸盐)的限量标准，判断样品超标与否。
本发明的有益效果，一是本发明所提供检测试剂盒结构简单合理，贮存携带方便；二是所建立的检测方法简单，样品制作只需取原汁，无需加热提取、沉淀蛋白等复杂过程，也不需要专业技术人员和特殊昂贵的仪器设备，同时该法检测速度快(仅为5～7分钟，与国标法比较节省时间30倍以上)，重现性好、准确度与灵敏度高，硝酸盐和亚硝酸盐的最低检出量仅为10mg/kg和2mg/kg，均能满足国家对该两项检测限量的标准要求，三是检测成本低廉(仅为国标法的五分之一)，易于推广，很好地解决了蔬菜水果流通市场内，有关硝酸盐和亚硝酸盐含量现场快速检测的难题。
具体实施方式
本发明通过以下实施例和试验例作进一步具体描述。
实施例1：
一种检测蔬菜与水果硝酸盐和亚硝酸盐含量的试剂盒，在盒体内装有具有凹穴的显色板、塑料吸管、塑料杯、小角匙、装有硝酸盐显色剂瓶A、装有亚硝酸盐显色剂瓶B、硝酸盐400mg/Kg、600mg/Kg、1200mg/Kg、3000mg/Kg四个色阶的标准色卡和亚硝酸盐4mg/Kg一个色阶的标准色卡，其中硝酸盐显色剂的组分与含量为(重量mg)：
α-萘胺 30
对氨基苯磺酸 10
硫酸锰 70
硫酸钡 650
锌粉 20
柠檬酸 220
亚硝酸盐显色剂的组分与含量为(重量mg)：
α-萘胺 3
对氨基苯磺酸 15
硫酸锰 70
硫酸钡 630
柠檬酸 282
将上述各组分按量称取并充分混合研细(40目)即成硝酸盐显色剂A与亚硝酸盐显色剂B各1000毫克，并分别存放于棕色瓶内。为了使试剂盒中的试剂瓶及物品放置得更加稳固并不易破碎，在试剂盒内还设有海棉托架，海棉托架上有安放试剂瓶及其它物品的孔和凹槽，所述试剂盒内的试剂瓶A、B和其它物品均装在海棉托架内的相应的孔和凹槽内。试剂盒在常温下干燥、阴凉处储存。
实施例2：
本发明硝酸盐显色剂A与亚硝酸盐显色剂B的配方为：
硝酸盐显色剂A(重量mg)：
萘乙二胺盐酸盐 10
对氨基苯磺酸 15
硫酸锰 90
硫酸钡 490
锌粉 45
柠檬酸 350
亚硝酸盐显色剂B(重量mg)：
萘乙二胺盐酸盐 43
对氨基苯磺酸 20
硫酸锰 90
硫酸钡 480
柠檬酸 367
本实施例硝酸盐显色剂A与亚硝酸盐显色剂B按上述配方各配制成1000mg，试剂盒的其余部分均同于实施例1。
实施例3：
本实施例硝酸盐显色剂A的配方为(重量mg)：
α-萘胺 5
对氨基苯磺酸 15
硫酸锰 70
硫酸钡 570
锌粉 20
柠檬酸 320
亚硝酸盐显色剂B的配方为(重量mg)：
α-萘胺 15
对氨基苯磺酸 20
硫酸锰 80
硫酸钡 515
柠檬酸 370
本实施例硝酸盐显色剂A与亚硝酸盐显色剂B按上述配方各配制成1000mg，试剂盒的其余部分均同于实施例1。
实施例4：(蔬菜样品快速检测方法)
称取小白菜(叶菜类)100克，用水洗净并用滤纸吸干水分，用四分法取可食部分，将样品榨成汁储于塑料小杯中备用，在显色板的凹穴中加入实施例3所配制的硝酸盐显色粉剂A 20mg，再用吸管加入1滴样汁，稍加摇晃，静置1min后显示红色，将该色与标有硝酸盐400mg/Kg、600mg/Kg、1200mg/Kg、3000mg/Kg四个色阶的标准色卡进行对照，若该红色≤3000mg/Kg色阶，比照国家对叶菜类硝酸盐的限量标准，则可据此判定该小白菜所含硝酸盐末超标。
用同样方法制取样汁后，在显色板的凹穴中加入实施例3所配制的亚硝酸盐显色粉剂B 20mg，再用吸管加入1滴样汁，稍加摇晃，静置1min后，将所显示的颜色与标有亚硝酸盐4mg/Kg标准色卡(浅红色)进行对照，若该显示的颜色≤4mg/Kg色阶，根据国家对叶菜类亚硝酸盐的限量标准，则可据此判定该小白菜所含亚硝酸盐末超标，若深于或浅于该色阶，则可判定为超过(不合格)或小于(合格)限量标准。
试验例说明：
1)供试样品(市售)
水果类：梨、桔子、苹果；
瓜果类：瓢瓜、西红柿、刀豆、茄子；
叶菜类：青菜、大白菜、芹菜；
根茎类：萝卜、笋、胡萝卜、马铃薯。
2)试剂与仪器
本发明快速检测法采用实施例1试剂盒与实施例2显色剂。
试验例1：(本发明快速检测法与现行国标方法准确度的对比)
试验方法
快速检测法与现行国标方法(GB/T15401-1994)分别对以下8种果蔬样品，测定所含硝酸盐与亚硝酸盐，重复10次，两种方法结果完全吻合，表明快速检测法具有很好的准确度，结果见(表1)。
表1 快速法与国标法测定结果的比较
| 品种 | 标准限量值(mg/kg) | 快速分析法测定(mg/kg) | 国标法测定(mg/kg) | 符合程度 | |||
| 硝酸盐 | 亚硝酸盐 | 硝酸盐 | 亚硝酸盐 | 硝酸盐 | 亚硝酸盐 | ||
| 梨竹笋蜜桔青菜茄子萝卜刀豆芹菜 | 400600400300060012006003000 | 44444444 | ＜400＜400＜400＞1200～＜3000＜400＞1200～＜3000＜400＞3000 | ＜4＜4＜4＞4＜4＜4＜4＜4 | 8.432.27.12934.6379.52724.0395.54314.5 | 0.20.10.14.42.52.10.13.0 | 一致一致一致一致一致一致一致一致 |
试验例2：(用添加标准物质来验证快速检测法的准确度)
在白磁板中各加入约30mg硝酸盐显色剂A六份和亚硝酸盐显色剂B四份，分别滴加400mg/ml、600mg/ml、800mg/ml、1000mg/ml、2000mg/ml、3000mg/mL硝酸盐标准溶液和4mg/mL、60mg/mL、125mg/mL亚硝酸盐标准溶液各一滴，稍加摇晃，静置1min后，即显色完全，根据各色阶颜色深浅，制成400mg/Kg、600mg/Kg、800mg/Kg、1000mg/Kg、2000mg/Kg、3000mg/Kg硝酸盐人工模拟标准色阶，4mg/Kg、30mg/Kg、60mg/Kg、125mg/Kg亚硝酸盐人工模拟标准色阶。
取西瓜、芹菜、萝卜、刀豆样品进行硝酸盐、亚硝酸盐标准溶液添加回收测定，重复6次，结果见(表2)。
表2 硝酸盐、亚硝酸盐标准溶液添加回收测定结果(mg/Kg)
| 品种 | 标准溶液添加量 | 测定值 | 符合程度 | |||
| 硝酸盐 | 亚硝酸盐 | 硝酸盐 | 亚硝酸盐 | 硝酸盐 | 亚硝酸盐 | |
| 西瓜 | 0.0 | 0.0 | 6.8 | 0.0 | ||
| 300 | 10 | ＜400 | ＞4～＜30 | 符合 | 符合 | |
| 500 | 30 | ＞400～＜600 | 30 | 符合 | 符合 | |
| 芹菜 | 0.0 | 0.0 | 2102.0 | 14.4 | ||
| 500 | 10 | ＞2000～＜3000 | ＞4～＜30 | 符合 | 符合 | |
| 1000 | 60 | ＞3000 | ＞60～＜125 | 符合 | 符合 | |
| 萝卜 | 0.0 | 0.0 | 1711.3 | 0.0 | ||
| 100 | 10 | ＞1000～＜2000 | ＞4～＜30 | 符合 | 符合 | |
| 1000 | 80 | ＞2000～＜3000 | ＞60～＜125 | 符合 | 符合 | |
| 刀豆 | 0.0 | 0.0 | 395.5 | 0.5 | ||
| 500 | 10 | ＞800～＜1000 | ＞4～＜30 | 符合 | 符合 | |
| 1000 | 100 | ＞1000～＜2000 | ＞4～＜125 | 符合 | 符合 | |
试验例3：(快速检测法的精密度和再现性试验)
快速检测法是以标准色卡为对照的目视比色法，因此对于相同的样品在不同时间、不同实验室和不同的操作者能否得到同样的结果是方法能否成立的关键，为此，选用含量不同的4种果蔬，由4位操作者分别以不同时间和地点用快速法进行检测，重复6次，结果完全一致，表明快速分析法不仅具有较高的精密度而且具有很好的再现性，结果见(表3)。
表3 快速检测法的精密度和再现性
| 检测人员 | I | II | III | IV | 判断 | ||||||
| 样品 | 重复 | X | Y | X | Y | X | Y | X | Y | X | Y |
| 苹果 | 123456 | ＜400＜400＜400＜400＜400＜400 | ＜4＜4＜4＜4＜4＜4 | ＜400＜400＜400＜400＜400＜400 | ＜4＜4＜4＜4＜4＜4 | ＜400＜400＜400＜400＜400＜400 | ＜4＜4＜4＜4＜4＜4 | ＜400＜400＜400＜400＜400＜400 | ＜4＜4＜4＜4＜4＜4 | 合格合格合格合格合格合格 | 合格合格合格合格合格合格 |
| 瓢瓜 | 123456 | ＜600＜600＜600＜600＜600＜600 | ＜4＜4＜4＜4＜4＜4 | ＜600＜600＜600＜600＜600＜600 | ＜4＜4＜4＜4＜4＜4 | ＜600＜600＜600＜600＜600＜600 | ＜4＜4＜4＜4＜4＜4 | ＜600＜600＜600＜600＜600＜600 | ＜4＜4＜4＜4＜4＜4 | 合格合格合格合格合格合格 | 合格合格合格合格合格合格 |
| 萝卜 | 123456 | ＞1200＞1200＞1200＞1200＞1200＞1200 | ＜4＜4＜4＜4＜4＜4 | ＞1200＞1200＞1200＞1200＞1200＞1200 | ＜4＜4＜4＜4＜4＜4 | ＞1200＞1200＞1200＞1200＞1200＞1200 | ＜4＜4＜4＜4＜4＜4 | ＞1200＞1200＞1200＞1200＞1200＞1200 | ＜4＜4＜4＜4＜4＜4 | 不合格不合格不合格不合格不合格不合格 | 合格合格合格合格合格合格 |
| 大白菜 | 123456 | ＞3000＞3000＞3000＞3000＞3000＞3000 | ＜4＜4＜4＜4＜4＜4 | ＞3000＞3000＞3000＞3000＞3000＞3000 | ＜4＜4＜4＜4＜4＜4 | ＞3000＞3000＞3000＞3000＞3000＞3000 | ＜4＜4＜4＜4＜4＜4 | ＞3000＞3000＞3000＞3000＞3000＞3000 | ＜4＜4＜4＜4＜4＜4 | 不合格不合格不合格不合格不合格不合格 | 合格合格合格合格合格合格 |
注：表中X为硝酸盐含量，Y为亚硝酸盐含量。
试验例4：(快速检测法最低残留检出限试验)
从低到高取不同浓度的硝酸盐、亚硝酸盐标准溶液，用本发明快速检测法进行20次重复平行测定，取其反应颜色目视能及的浓度，作为最低检出限，测得硝酸盐的最低检出限为10mg/kg，亚硝酸盐的最低检出限为2mg/kg。
试验例5：(温度对显色反应的影响)
取400mg/Kg、600mg/Kg、1200mg/Kg、3000mg/Kg四种不同浓度的硝酸盐标准溶液和4mg/Kg亚硝酸盐标准溶液，通过6次重复测定，观察在0℃、20℃、35℃时的显色情况，结果显示，在不同温度下，不同浓度所显示的颜色完全一致。表明显色反应对温度无严格要求，无论任何季节均能在室温条件下进行测定。
Claims (4)
1、检测蔬菜水果硝酸盐和亚硝酸盐含量试剂盒，包括盒体、具有凹穴的显色板、吸管、小杯、小角匙，其特征在于还装有硝酸盐显色剂A、亚硝酸盐显色剂B、和硝酸盐为400mg/Kg、600mg/Kg、1200mg/Kg、3000mg/Kg四个色阶的标准色卡，亚硝酸盐为4mg/Kg一个色阶的标准色卡，其中
硝酸盐显色剂A的组分与含量为(重量％)：
萘胺 0.25～4.5％
对氨基苯磺酸 1～1.5％
硫酸锰 6～9％
硫酸钡 46～65％
锌粉 1.5～4.5％
柠檬酸 20～35％
亚硝酸盐显色剂B的组分与含量为(重量％)：
萘胺 0.25～4.5％
对氨基苯磺酸 1.3～2.5％
硫酸锰 6.5～9.5％
硫酸钡 47～65％
柠檬酸 26.5～37.5％。
2、根据权利要求1所述试剂盒，其特征是所述的萘胺为α-萘胺或萘乙二胺盐酸盐。
3、根据权利要求1或2所述试剂盒，其特征是所述的硝酸盐显色剂A的组分与含量为(重量％)：
萘胺 0.5％
对氨基苯磺酸 1.5％
硫酸锰 7％
硫酸钡 57％
锌粉 2％
柠檬酸 32％
亚硝酸盐显色剂B的组分与含量为(重量％)：
萘胺 1.5％
对氨基苯磺酸 2％
硫酸锰 8％
硫酸钡 51.5％
柠檬酸 37％。
4、应用权利要求1所述试剂盒检测蔬菜水果硝酸盐、亚硝酸盐含量的方法，其特征是包括以下步骤：
1)将被检测的样品榨成汁液备用；
2)在显色板的凹穴中加入20mg～30mg硝酸盐显色试剂A或亚硝酸盐显色试剂B再加入1～2滴样汁，静置1min显色；
3)将显色板凹穴中样品所显颜色与硝酸盐标准显色卡或亚硝酸盐标准显色卡对照；
4)确定样品硝酸盐或亚硝酸盐含量范围，再根据其所属种类的蔬菜水果限量标准判断其超标与否。
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