亚硝酸盐的检测方法及其降解方法
生活中,有的人会将剩菜剩饭加热后继续食用。但网上有不少传言说隔夜菜、香肠等食物容易亚硝酸盐含量超标,一不小心就会引起亚硝酸盐中毒。要知道亚硝酸盐其外观与食盐类似,正常饮食情况下,人体中的亚硝酸盐主要是食物和饮水中的硝酸盐在口腔及胃中细菌的作用下转化而来。研究表明,亚硝酸盐可以通过一定途径被还原为一氧化氮。摄入含有低水平亚硝酸盐的食物可补充人体内的亚硝酸盐。但是,如果短时间内经口摄入(误食或超量摄入)较大量的亚硝酸盐,因亚硝酸盐是一种氧化剂,可使正常低铁血红蛋白氧化成高铁血红蛋白,失去输氧能力而使组织缺氧。当摄入量达到0.2-0.5克时可导致中毒,摄入量超过3克时可致人死亡。下面介绍亚硝酸盐的检测方法、亚硝酸盐的降解方法、亚硝酸盐的危害。
亚硝酸盐的检测方法
1、将食品按照标准要求打碎制成匀浆,这里要注意,蔬菜、肉类、乳制品等的取样方法是不一样,一定要按照国家标准来执行。
2、提取:称取试样匀浆5g,用80ml水洗入100ml容量瓶中,混匀,超声30min,中间每隔几分钟就振摇一次,只要保持样品在瓶中完全分散开就可以。这时候同时进行空白样的制备(除了不加样品,其余完全和样品一样处理)。
3、超声完毕后,把容量瓶置于75℃水浴锅中放置5min,拿出冷却后加水稀释至刻度。
4、试液经滤纸过滤,取部分溶液在离心机中1000r/min离心15min,上清液备用,如果是肉制品,滤纸过滤过程会很慢很慢,所以,看到液体不再往下滴,可以更换滤纸,以加快过滤速度。
5、因为肉制品中都含有大量的氯离子,所以我在处理时,是取上清液15min,依次通过针头滤器、C18柱、Ag柱和Na柱,弃去最初滤液,收集洗脱液待测。每种柱子都价格不菲,不得不说做亚硝酸盐实验真是烧钱啊。
6、按照GB5009.33-2010设置仪器条件,等仪器基线稳定以后,先进亚硝酸盐的标准系列,标准系列走完之后,先进一针空白液,然后进待测液并做平行样。
7、样品测定完毕后,按照标准上的公式进行计算,得出样品中亚硝酸盐的含量,如果需要的是亚硝酸钠的含量,直接将结果乘以1.5就可以了。
降解亚硝酸盐的方法
一、直接降解法
1、氧化法
(1)亚硝酸根离子中的氮为中间价态,具有被氧化的特性。当介质中的NO2-遇氧化剂时则会改变氮的价态,发生得失电子的变化而被氧化,最终NO2-离子会转变为毒性较小甚至无毒的物质。具有氧化亚硝酸根离子能力的物质很多,如:臭氧、双氧水、次氯酸钠等很多物质,但适合在养殖水体中使用的仅三氯异氰脲酸、二氯异氰脲酸、溴氯海因、二氧化氯等几种强氧化消毒剂。
(2)用强氧化剂来氧化NO2-离子使其成为NO3-离子的优越之处在于反应速度快、成本低、氧化效率高。但在实际生产中很少采用这种方法来降解亚硝酸盐,主要原因是在这些强氧化消毒剂在常规使用浓度下对亚硝酸盐减降解率低(低浓度下降解亚硝酸盐效果不明显,高浓度下会造成药害),此外氧化法降解亚硝酸盐还存在容易反弹的弱点。在生产中出现以下情况时优先选择这种方法:
①正常预防消毒,但亚硝酸盐含量在0.2毫克/升左右时,可以选用颗粒型三氯异氰脲酸(如氯立得,能直接到达池底,改良底质,控制亚硝酸盐的生成)全池抛洒,既预防了鱼病又能控制亚硝酸盐;
②爆发鱼病需要消毒,亚硝酸盐含量在0.2毫克/升左右时,优先使用二元二氧化氯,既杀灭了病原体,又改善了环境,缩短了康复时间。
2、还原法
近几年来,有些专家在研究时,利用NO2-在酸性条件下具有氧化性而被还原的特点,考虑使用某种还原剂将NO2-还原降解为易挥发气体而自动脱离反应体系。根据标准氧化还原电位可知,在弱酸性条件下,Fe能将亚硝酸盐转化为N2或氨态氮;该亚硝酸盐降解剂原料成本低廉,约4000元/吨,适合渔药企业生产,因此在降亚产品中占有率较高。
该类产品在使用中具有以下优点:
①降解迅速,从洒入水体到反应结束,仅5个小时左右,特别适合虾类亚硝酸盐中毒急救;
②安全环保,该药结构简单,在水体与亚硝酸盐反应后迅速降解,对养殖动物无毒副作用,也不会引起养殖水体二次污染,值得注意的是该药剂可以在雨天使用;
③脱氮彻底,该药将亚硝酸盐态氮直接还原成氮气挥发到空气中,而采用氧化法生成的硝酸根离子可能会在反硝化菌作用下回流成亚硝酸根;
④降解率高,最高能达到90%以上,是其它方法无法比拟的。使用还原法和氧化法存在同样的弱点,就是维持时间短,水体亚硝酸盐容易反弹。
3、物理吸附法
物理吸附法是使用具有高吸附能力的物质,如沸石粉、硅胶、活性炭、海泡石等吸附剂,将亚硝酸根吸附在其结构中。这种方法在生产中广泛使用,许多底改产品均含有吸附剂成分。其优点是作用时间短、成本低。缺点是用量大,如沸石粉,50—100公斤/亩。
4、肥水法
亚硝酸盐富含氮肥,是藻类生长繁殖的基本营养。因此,加快水体藻类生长繁殖速度,能有效降低亚硝酸盐的浓度。生产上做法是使用单细胞植物生长调节剂(复硝酚钠、生化黄腐酸、腐植酸钠、氨基酸等)、光合作用催化剂、微量元素、硅肥等来实现的。值得注意的是当水体亚硝酸盐偏高,说明氮肥是比较充足的,不要再使用氮肥,加重水体氮循环负担,可以施加磷肥,达到“以磷促氮”的目的。肥水法降解亚硝酸盐在现代生态养殖中值得推广,但受以下条件制约:
①水体透明度要求大于30厘米,如果是因有机质、碎屑等造成的透明度低应泼洒絮凝净化剂;
②未来三到五天天气晴好,气温适合藻类繁殖;
③水体亚硝酸盐浓度0.4毫克/升以下,还未对养殖动物造成影响时;
④水体藻相均匀,如果有害藻占上风,应先进行换水、投放优良藻种等措施;
⑤对水样镜检,如果浮游动物太多,应先泼洒杀虫剂。例如在轮虫危害比较严重地区,如果不先把轮虫杀灭掉,无论采取那种方法都很难将亚硝酸盐处理掉。
5、细菌分解法
目前我们知道的是两类细菌:硝化菌和反硝化菌,硝化菌能将亚硝酸盐转化为硝酸盐,需要在有氧条件下进行;反硝化菌在缺氧条件下将亚硝酸盐还原成N2或氮氧化合物。市场上许多降亚产品都标示主要成分为硝化菌和反硝化菌,但都没有在实践中表现出理想的效果,只能说起到预防和缓解作用。从理论上说,硝化菌和反硝化菌是能够降低亚硝酸盐的,但是因为它们是化能自养菌,生长繁殖速度慢,要20小时以上才能繁殖一代,加上菌类保存技术、投放后到水体成活率高低、水体环境等各方面影响,造成了硝化菌和反硝化菌降解亚硝酸盐不理想。更重要的是,假如塘中的溶解氧不足的话反硝化作用会更容易发生,反硝化作用可能会把硝酸盐还原为亚硝酸盐,反而使亚硝酸盐在一定的时间上升,所以要慎重。
二、间接控制法
1、换水
换水是生产中经常使用的方法同时也是养殖管理的需要。该方法适应于水源充足、进排水方便的小型养殖水体,要求遵循换水的基本技巧,切忌大排大进。换水法控制亚硝酸盐存在治标不治本的弱点,宜结合使用底质改良剂。
2、微生物法
当前使用的微生物主要有光合细菌、芽孢杆菌、EM菌、乳酸菌、放线菌等几大类,硝化细菌与上述微生物的不同之处在于:硝化细菌能吸收利用水中高浓度的亚硝酸盐,将其转化为硝酸盐、氮气等无害物质,而上述微生物对亚硝酸盐没有这种降解功能。它们的作用机理主要是修复水体微生态环境,改良水质和底质,间接增加水体溶解氧,保证硝化、反硝化的正常循环。有了这点认识后,我们应该走出光合细菌、芽孢杆菌、EM菌能降解亚硝酸盐的误区,它们起到的作用只是改良环境,修复水体微生态环境的功能。我们可以将其作为防止亚硝酸盐偏高的一种日常管理措施。当水体亚硝酸盐浓度高于0.5毫克/升,不宜立即使用上述微生物,特别是芽孢杆菌,会在短时间内导致亚硝酸盐浓度上升。针对着种情况,我们应该采取速效方法将亚硝酸盐浓度降低到对养殖动物无害的水平,然后再来考虑使用上述微生物。
亚硝酸盐的危害
1、婴儿高铁血红蛋白症(又称正铁红蛋白症):过量的硝酸盐摄入能诱导婴儿高铁血红蛋白症,由于人体内大量的亚硝酸盐与血液中的血红蛋白结合,使高铁血红蛋白含量上升,因高铁血红蛋白不能与氧结合,这时人缺氧,临床表现为口唇、指甲发绀,皮肤出现紫斑等缺氧症状,可导致死亡。常发生于饮用水中硝酸盐含量较高的地区,多发于婴儿。
2、婴儿先天畸形:亚硝酸盐能透过胎盘进入胎儿体内,6个月有内的婴儿对硝酸盐类特别敏感,对胎儿有致畸作用。
3、甲状腺肿:有研究认为高硝酸盐摄入能减少人体对碘的消化吸收,从而导致甲状腺肿,但硝酸盐是否是人体甲状腺肿的直接原因,还有待进一步考证。
4、癌症:使用亚硝酸发色时,亚硝酸盐与肉中的胺反应,生成亚硝基化合物,或在为肠道中的酸性环境下转化为亚硝胺,这些亚硝基化合物均是致癌因子。
亚硝酸盐这个“小恶魔”非常狡猾,老是穿着个马甲冒充食用盐,所以总有人认错它,把亚硝酸盐当做食用盐加入食品中引起中毒。这也是“小恶魔”欺负我们最常见的手段。另外亚硝酸盐作为食品添加剂被超范围、过量使用时,也可导致中毒。在《国家食品安全标准 食品添加剂使用标准》(GB 2760)中规定,在腌腊肉制品类、酱卤肉制品类、熏、烧、烤肉类等制品中,最大使用量为0.5g/kg,以亚硝酸钠(钾)计,残留量≤30mg/kg。当然,大家在购买食用盐的时候,要选择正规市场、正规品牌的食用盐,不要使用来路不明的“盐”加工食品,防止亚硝酸盐这个“小恶魔”趁虚而入。最后,存放亚硝酸盐的地方要与食品、炊具、饮用水严格隔离,盛放亚硝酸盐的容器要加明显标签,以避免误用。
2018年10月13日