熟牛肉制品中亚硝酸盐的含量检测与分析.docx

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熟牛肉制品中亚硝酸盐的含量检测与分析

课程设计说明书

课程名称：

课程设计

设计题目：

熟牛肉中亚硝酸盐的含量测定与分析

院系：

生物与食品工程学院

学生姓名：

顾文举、朱东宏、张腾飞、郭亚林、白玉立

专业班级：

07食品科学与工程专业

（1）班

指导教师：

杨利玲

2010年6月10日

熟牛肉中亚硝酸盐的含量检测与分析

摘要：

牛肉是一类深受人民群众喜爱的食品，在其生产过程中多采用亚硝酸盐作为发色剂，它不仅能使牛肉保持良好的色泽，还能抑制肉毒梭状芽孢杆菌，保证其后熟风味。

但近年来由于亚硝酸盐摄入量过多引起的食物中毒时有发生，且加硝处理过的肉中的亚硝酸盐可与胺类生成强致癌物亚硝胺，对人体健康产生潜在的危害。

为此，为了清楚的了解这个问题，引起大家对食品卫生安全的关注和提高对食品健康的认识，针对安阳市熟牛肉制品的摊贩较多，熟牛肉制品颜色比较红润的特点，在安阳市区人口较密集的市场进行采集样品，并依据食品添加剂卫生标准GB2760-1996进行评价。

希望借此可以给广大市民以健康的提示。

关键字：

熟卤肉制品亚硝酸盐分析和评价

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Pickto:

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Keyword:

cookedstewedmeatnitriteanalysisandevaluation

目录

第一章绪论-2-

1.1课题研究的目的和意义-2-

1.2亚硝酸盐的相关性质-2-

1.2.1亚硝酸盐的性质-2-

1.2.2中毒后症状-3-

1.2.3亚硝酸盐与亚硝胺-3-

1.2.4日常生活中引起亚硝酸盐中毒的主要原因-3-

1.2.5预防措施及治疗措施-4-

1.3亚硝酸盐作用机理-4-

1.3.1发色机理-4-

1.3.2致癌机理-5-

1.3.3亚硝酸盐对人类健康的影响-6-

1.4国家标准-8-

1.5本课题研究内容-8-

第二章实验方法-8-

2.1实验材料-8-

2.2实验原理-8-

2.3主要试剂及仪器-9-

2.4实验操作-9-

2.4.1样品处理-9-

2.4.2亚硝酸钠标准曲线的绘制-10-

2.4.3亚硝酸盐的测定-10-

第三章实验结果与分析-10-

3.1实验结果-10-

3.1.1标准曲线的绘制：

-10-

3.2实验分析-11-

课题总结-13-

致谢-14-

参考文献-15-

概述

食品安全是食品的种植、养殖、加工、包装、贮藏、运输、销售、消费等活动符合国家强制标准和要求，不存在可能损害或威胁人体健康的有毒有害物质以导致消费者病亡或者危及消费者及其后代的隐患。

目前我国食品中的卫生指标超标，超量使用食品添加剂或使用已经明令禁止的食品添加剂，食品包装、标签等不规范，如虚假标签、以次充好人为“造假”等成为食品安全管理中的主要问题，加强食品安全管理已经刻不容缓。

食品卫生与每个人的身心健康息息相关，尤其是肉制品加工中用作发色剂和防腐剂的亚硝酸盐的使用问题最为突出。

亚硝酸盐俗称工业用盐，为一种白色或者微黄色结晶，有的为颗粒状粉末，无臭、味微咸涩，易潮解，易溶于水。

除用于染料出产和某些有机合成、金属表面处理等工业外，在食品出产中亦用作食品着色剂和防腐剂。

亚硝酸盐是一种允许使用的食品添加剂，在食品加工时，常用亚硝酸盐作为某些鱼、肉加工品的发色剂，只要节制在安全范围内使用不会对人体造成危害。

但长期大量食用含亚硝酸盐的食物就会引起中毒，有致癌的隐患。

目前，常用的有关食品中亚硝酸盐的检测方法主要有分光光度法、极普法级气象分子吸收光谱法等。

本次研究，我们采用了盐酸萘乙二胺法，对安阳市不同地方的熟牛肉进行随机采样，通过实验堆个样品进行监测分析。

第一章绪论

1.1课题研究的目的和意义

从大米里我们认识了石蜡，从猪肉里我们认识了沙丁胺醇（瘦肉精），从面粉里我们认识了化石粉和增白剂，从火腿里我们认识了敌敌畏，在咸鸭蛋和辣椒酱里我们认识了苏丹红，从火锅里我们认识了福尔马林，从三鹿奶粉里我们又认识了三聚氰胺……细数近两年发生的“食品事件”，我们不寒而栗，频频发生的食品安全事故让我们渐渐通过那些本不是食品添加剂的物质认识了食品添加剂。

大量的事实无不说明一个问题，我国的食品安全状况不容乐观，卫生指标超标，超量使用食品添加剂或使用已经明令禁止的食品添加剂，食品包装、标签等不规范，如虚假标签、以次充好人为造假等，加强食品安全监理刻不容缓。

食品的安全性是当今世界食品生产与供给中最受重视的问题。

即使在科学技术高度发达、自认为其食品供给最安全的美国，也不断面临着食品安全的挑战，而将其列为21世纪食品领域十大研究方向之首。

在我国，因食品不卫生的而引起的伤害事件更是时有发生，给人们的健康和安全造成了极大的危害。

因此，加强食品生产、流通环节的安全卫生防护与监督控制，提供安全卫生的食品，是我国食品行业必须重视和亟待解决的问题。

全国各地由亚硝酸盐（nitrite）引起的食物中毒事件时有发生。

引起亚硝酸盐食物中毒，大多与卤肉制品有直接的关系，针对这一情况，我们采用随机抽样法对安阳市多家熟食牛肉店中肉的亚硝酸含量进行检测，依据我国食品检测标准进行参照评价其指标系数，也给我们的消费者在购买类似熟卤肉制品时提供一个参考。

1.2亚硝酸盐的相关性质

1.2.1亚硝酸盐的性质

亚硝酸和硝酸的钠盐和钾盐常被加入用于腌肉的混合物中，用来产生和保持色泽、抑制微生物和产生特殊的风味。

此外，亚硝酸盐（150~200mg/kg）可抑制罐装碎肉和腌肉中的梭状芽孢杆菌。

亚硝酸盐的抗微生物作用为它使用于可能生成长肉毒梭状芽孢杆菌的腌肉中提供了正当的理由。

亚硝酸盐含量只要控制在安全范围内使用不会对人体造成危害。

肉制品中，亚硝酸盐含量不得超过30mg/kg，这是因为亚硝酸盐的中毒剂量是200mg以上，而正常膳食中的亚硝酸盐即使是大量用亚硝酸盐做食品添加剂的肉类，也不会超过50mg。

1.2.2中毒后症状

亚硝酸盐是不会蓄积在体内的，膳食中绝大部分亚硝酸盐随尿排出，不会对人体造成危害。

过量亚硝酸盐进入人体，会氧化血液中的血红蛋白为高铁血红蛋白，后者无携氧功能，导致组织缺氧，引起肠原性青紫症，皮肤青紫是本病的特征，尤以口唇青紫最为普遍。

口服亚硝酸盐10min至3h后，可出现头晕、恶心、呕吐等症状。

严重者出现意识丧失、昏迷、呼吸衰竭，甚至死亡。

1.2.3亚硝酸盐与亚硝胺

对于食品中的亚硝酸盐含量进行控制，一方面是因为大剂量的亚硝酸盐进入体内会造成中毒，人体摄入0.3g至0.5g亚硝酸盐即可引起中毒，3g可以致死。

另外亚硝酸盐能够透过胎盘进入胎儿体内，对胎儿有致畸作用，6个月以内的婴儿对硝酸盐类特别敏感。

另一方面是因为部分亚硝酸盐在特定条件下（如：

环境酸碱度、微生物菌群和适宜的温度），可能转化为亚硝胺，而亚硝胺是一种致癌物质，所以，亚硝酸并非致癌物质。

制作香肠时，不恰当搅拌导致的局部亚硝酸盐浓度过高会促使亚硝胺生成。

高温也会促使亚硝胺生成，所以像熏肉等经过高温处理的肉制品也就显得尤为危险。

目前，采用的方法是将亚硝酸盐的浓度控制在刚好能抑制肉毒梭状芽孢杆菌的水平。

还原剂（如抗坏血酸盐）和抗氧化剂（如生育酚）都能有效地抑制亚硝酸盐向亚硝胺转化，在腌肉制造时通常会加入这些物质。

1.2.4日常生活中引起亚硝酸盐中毒的主要原因

1.2.4.1误将亚硝酸盐当做食盐，或将含亚硝酸盐的“工业用盐”作食盐用。

1.2.4.2食用含硝酸盐、亚硝酸盐较高的腌制肉制品、泡菜及变质的蔬菜。

刚腌不久的蔬菜（暴腌菜）含有大量亚硝酸盐，温度过高食盐用量不足10％，腌制时间短，易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加，一般腌制10d后亚硝酸盐开始下降，腌后20d消失。

1.2.4.3有些地区饮用水中含有较多的硝酸盐，当用这种水煮食物，再在不洁的锅内放置过夜后，则硝酸盐在细菌作用下还原为亚硝酸盐。

1.2.5预防措施及治疗措施

1.2.5.1要提高人们对有毒物质的防范意识，如严禁将亚硝酸盐与食盐混放在一起；包装或存放亚硝酸盐的容器应有醒目标志。

1.2.5.2禁食腐烂变质蔬菜或变质的腌菜，尽量少吃隔夜的剩饭菜，咸鱼、咸蛋、咸菜等，这些食物中含有较多的亚硝胺化合物；家有冰箱，但存放蔬菜也不宜时间太长，否则容易产生亚硝酸盐；在食品加工中保证食品新鲜，防止微生物污染，对降低食品中亚硝酸盐含量至关重要，在腌制食品过程中注意腌制时间和温度以及食盐的用量，食盐在腌制食品过程中能起到抑制细菌的作用；禁止在肉制品加工中过量使用亚硝酸盐。

1.2.5.3不喝苦井水，不用苦井水煮饭、和面。

同时，应多食用抑制亚硝胺形成的食物，如大蒜中的大蒜素可以抑制胃中的硝酸盐还原菌；茶叶中的茶多酚能够阻断亚硝胺的形成；食物中的维生素C可以防止胃中亚硝胺的形成，还有抑制亚硝胺的致癌突变作用。

1.3亚硝酸盐作用机理

1.3.1发色机理

当血红蛋白中的铁处于+2（亚铁）并且缺乏配体键合所需的第6部位时，它被称为肌红蛋白，是由珠蛋白和血红素组成的络合物，位居血红蛋白中央的铁原子（d2sp3）具有6个配位部位，其中4个分别被4吡咯环上的氮原子占据，第5个配位部位与珠蛋白的组氨酸残基键合，剩余的第6个配位部位可与各种配基提供的电负性原子络合。

亚硝酸盐为强氧化剂，进人人体后，可使血中低铁血红蛋白氧化成高铁血红蛋白，失去运氧的功能，导致组织缺氧。

图1..血红蛋白结构图

亚硝酸盐在肉中形成一氧化一氮，而一氧化一氮与血红素类化合物作用生成亚硝酰肌红蛋白，这种色素产生了腌肉的红色。

新鲜腌制

胆色素MMb-NO2

NO2-过量HNO

NO

ChMbMMb+NONOMMb+NMMb

RORR

酸O2MbO2MbNONOMbNMb

硫代肌热酸热酸

四比格绿蛋白

变性珠蛋白氯化血红素亚硝酰基硝化氯化

高铁血色原血红素

图2.新鲜肉和腌肉中肌红蛋白的反应

ChMb—胆绿肌红蛋白（氧化的卟啉环）O2Mb—氧合肌红蛋白（Fe2+）

MMb—高铁肌红蛋白（Fe3+）Mb—肌红蛋白（Fe2+）

MMb-NO2—亚硝酸高铁肌红蛋白NOMMb—亚硝基高铁肌红蛋白

NOMb—亚硝基肌红蛋白NMMb—硝基高铁肌红蛋白

O—强烈的氧化条件R—还原剂

NMb—硝基肌红蛋白，后两者为亚硝酸与分子中血红素部分的反应产物

1.3.2致癌机理

亚硝酸盐并非致癌物，只有当其转化为亚硝基化合物才起致癌作用。

亚硝基化合物结构式为

图3亚硝基化合物结构式

它分为两大类：

亚硝酰胺类和亚硝胺类。

亚硝酸盐能和胺（特别是仲胺）反应形成N-亚硝胺，而N-亚硝胺可能是致癌物：

图4反应方程式

还原剂（如抗坏血酸盐）能将亚硝酸盐还原成一氧化氮，另外抗氧化剂（如生育酚）也能有效地减少亚硝酸盐向亚硝胺的转化，因此都可以防止亚硝胺的合成。

酸性条件：

与仲胺亚硝化作用基因毒性致癌物

亚硝酸盐亚硝胺器官亲和性、水溶性、脂溶性

非酸性条件：

肠道内，细菌催化广泛致癌谱、致癌力强

致癌物酶促活化前体致癌物酶促活化最终致癌物DNA交边物

修复突变

毒

解毒性

（抗氧化剂如VAVEVC）强

正常死亡癌

图5.亚硝酸盐致癌图

DNA复制过程中，双链分开，活性烷基等致癌物与碱基形成加合物（亚硝胺类化合物一般是导致DNA上的鸟嘌呤甲基化），改变或引入碱基，当机体不能修复时，碱基无法互补，从而干扰复制。

1.3.3亚硝酸盐对人类健康的影响

硝酸盐（NO3）与亚硝酸盐（NO2）分别是硝酸（HNO3）和亚硝酸（HNO2）的酸根，它们作为环境污染物而广泛地存在于自然界中，尤其是在气态水、地表水和地下水中以及动植物体与食品内。

环境中硝酸盐与亚硝酸盐的污染来源很多，如：

人工化肥：

有硝酸铵、硝酸钙、硝酸钾、硝酸钠和尿素等；生活污水、生活垃圾与人畜粪便，据测试1L生活污水在自然降解过程中，可产生110mg硝酸盐；1kg垃圾粪便堆肥在自然条件下经淋滤分解后，可产生492mg硝酸盐；食品、燃料、炼油等工厂排出大量的含氨废弃物，经过生物、化学转换后均形成硝酸盐进入环境中；汽车、火车、轮船、飞机、锅炉、民用炉等燃烧石油类燃料、煤炭、天然气，可产生大量氮氧化物，平均燃烧1t煤、1kL油和1万立方米天然气可分别产生二氧化氮气体9、13与63公斤，这些二氧化氮气体经降水淋溶后可形成硝酸盐降落到地面和水体中；食品防腐与保鲜：

硝酸盐与亚硝酸盐被广泛用在肉品和鱼的防腐和保存上，以使肉制品呈现红色和香味，在每公斤肉食品中加入亚硝酸盐（一般为亚硝酸钠）5mg以下，在一定时间内肉色观感良好；加入20mg以上，可呈现商业上需要的稳定色彩；加入50mg则有特殊气味。

环境中化肥施用、污水灌溉、垃圾粪便、工业含氮废弃物、燃料燃烧排放的含氮废气等在自然条件下，经降水淋溶分解后形成硝酸盐，流入河、湖并渗入地下，从而造成地表水和地下水的硝酸盐污染。

如污水下渗、污灌和滥施化肥可使地下水硝酸盐含量由数毫克/升剧增至400mg/L以上（国家生活饮用水硝酸盐含量卫生标准小于88.6mg/L，以氮计小于20mg/L）；滥施化肥、污灌、用硝酸盐污染的水源灌溉也使农作物吸收了大量的硝酸盐类，如过分施肥所产的菠菜中每公斤干重可含亚硝酸盐达3600mg。

还有腌制的渍酸菜、经过长途运输和长期贮存的蔬菜以及隔夜的熟蔬菜不仅硝酸盐含量大量增加，而且在硝酸盐还原菌的作用下，硝酸盐被还原为亚硝酸盐。

亚硝酸盐，俗称硝，外观有如食盐，易溶於水，在空气中被氧化为硝酸钠，毒性很强。

上述含有大量硝酸盐与亚硝酸盐的饮水、蔬菜、粮食、鱼、肉制品、渍酸菜、隔夜炒菜等经人食用后，大量亚硝酸盐可使人直接中毒，而且硝酸盐在人体内也可被还原为亚硝酸盐。

亚硝酸盐与人体血液作用，形成高铁血红蛋白，从而使血液失去携氧功能，使人缺氧中毒，轻者头昏、心悸、呕吐、口唇青紫，重者神志不清、抽搐、呼吸急促，抢救不及时可危及生命。

不仅如此，亚硝酸盐在人体内外与仲胺类作用形成亚硝胺类，它在人体内达到一定剂量时是致癌、致畸、致突变的物质，可严重危害人体健康。

为了防止硝酸盐与亚硝酸盐的危害，除了要科学合理地施用化肥、禁止使用污水灌溉、实行污水、垃圾与粪便无害化处理等环保措施以保护地表水与地下水源不遭受硝酸盐和亚硝酸盐污染外，还应尽量少吃腌制、熏制、腊制的鱼、肉类、香肠、腊肉、火腿、罐头食品、渍酸菜、盐腌不久的菜；不买存放过久、隔日或发蔫的蔬菜；当日买的菜当日吃完；不吃隔夜的熟蔬菜；不可将剩饭菜长久存放；不可将工业用亚硝酸盐（如亚硝酸钠）当做食盐误食。

1.4国家标准

亚硝酸盐毒性很强，用量要严格控制。

我国颁布的《食品添加剂使用卫生标准》（GB2760-1996）中队硝酸盐和亚硝酸盐的使用量规定如下：

使用范围：

肉类罐头、肉制品。

最大使用量：

亚硝酸钠0.15g/kg，硝酸钠0.5g/kg。

最大残留量（以亚硝酸钠计）：

肉类罐头不得超过0.05g/kg，肉制品不得超过0.03g/kg。

世界卫生组织（WHO）规定，每日允许摄入量为硝酸钾或钠≤0.4mg/kg体重；联合国粮农组织（FAO）规定，每日允许摄入量为硝酸钾或钠≤0.2mg/kg体重；日本规定，肉制品中亚硝酸根不得超过0.07g/kg。

1.5本课题研究内容

本次研究我们采用盐酸萘乙二胺法，对安阳市不同熟牛肉进行随机采样，通过实验对个样品进行检测分析。

第二章实验方法

2.1实验材料

2.2实验原理

自样品中抽提分离出亚硝酸盐，亚硝酸盐在酸性条件下与对氨基苯磺酸发生重氮化反应生成重氮盐，此重氮盐再与α---萘胺试剂发生偶合反应，生成紫红色偶氮化合物。

其颜色的深度与样液中亚硝酸含量成正比，可比色测定。

反应式如下：

肉制品中亚硝酸盐含量==

（mg/kg）

式中：

X为由测得的吸光度什在标准曲线上对应的亚硝酸钠质量浓度（μg/mL）；m为样品质量（g）。

2.3主要试剂及仪器

亚铁氰化钾溶液：

称取10.6g亚铁氰化钾[K4Fe（CN）6·3H2O]溶于水，并稀释至100mL。

乙酸锌溶液：

称取22.0g乙酸锌[Zn（CH3COO）2·2H2O]，加3mL冰醋酸溶于水，并稀释至100mL。

饱和硼砂溶液：

5.0g硼酸钠（Na2BO4·10H2O）溶于100mL热水中，冷却备用。

0.4%对氨基苯磺酸溶液（4g/L）。

0.2%α-萘胺溶液（2g/L）。

亚硝酸钠标准溶液（200μg/mL）：

精确称取0.1000克于硅胶干燥器中干燥24h的亚硝酸钠（优级纯），加水定容到500mL。

亚硝酸钠标溶液（5μg/mL）：

临用前，吸取此溶液25mL，用水定容到1000mL。

仪器：

①研钵，②分光光度计，③分析天平，④2mL、5mL、10mL移液管各2支，⑤1000mL容量瓶1个，⑥250mL容量瓶1个，⑦500mL容量瓶2个，⑧50mL容量瓶20支，⑨滤纸。

2.4实验操作

2.4.1样品处理

样品中硝酸盐及亚硝酸盐的提取：

称取经搅拌混合均匀的样品5g于50mL烧杯中，加入硼砂饱和溶液12.5mL，以玻璃棒搅拌，然后用70℃左右的水约300mL，将其稀释转移到500mL容量瓶，沸水浴中加热15min，取出，加入5mL亚铁氰化钾溶液，摇匀，再加5mL乙酸锌溶液，以沉淀蛋白质。

冷却到室温，用水定容，摇匀。

放置片刻，去除上层脂肪，清液用滤纸过滤。

2.4.2亚硝酸钠标准曲线的绘制

用移液管精确吸取亚硝酸钠标准液（5μg/mL）0.0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0，1.5，2.0，2.5mL（各含0，1，3，4，5，7.5，10，12.5μg亚硝酸钠）于一组50mL容量瓶中，各加水至25mL，分别加2mL0.4%对氨基苯磺酸溶液，摇匀，静置3~5min后，各加入1mL0.2%α---萘胺溶液，并用水定容到50mL，摇匀。

静置15min后，用20mm比色皿，用分光光度计在540nm波长下测定吸光度，以蒸馏水为空白。

以测得的各比色液的吸光度对应的亚硝酸浓度作曲线。

比色液中亚硝酸钠浓度为0～0.30μg/mL时，两者呈线性关系。

本法的标准偏差为±3.0%。

2.4.3亚硝酸盐的测定

取40mL待测液于50mL容量瓶中，加2mL0.4%对氨基苯磺酸溶液，摇匀。

静置3～5分钟后，加入1mL02%α---萘胺溶液，比色测定，记录吸光度。

根据标准曲线方程算得相应的亚硝酸钠浓度（μg/mL），计算试样中亚硝酸盐（以亚硝酸钠计）的含量。

第三章实验结果与分析

3.1实验结果

3.1.1标准曲线的绘制：

标准曲线数据及图表如下：

NaNO2体积（mL）

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

吸光度A

0.100

0.107

0.154

0.180

0.206

0.220

0.380

NaNO2浓度和吸光度关系的标准曲线

3.1.2样品吸光度及含量

样品

样品1

样品2

质量（g）

5.0034

4.9990

吸光度A

0.217

0.052

亚硝酸盐含量mg/Kg

14.47

10.78

样品中亚硝酸盐含量的测定数据表

3.2实验分析

亚硝酸盐为食品添加剂，可以保持肉类食品颜色鲜艳、亮红，肌纤维膨松，加入亚硝酸盐的熟食好看又好吃。

亚硝酸盐为剧毒物质，它是强氧化剂，进入人体后可使血中低铁血红蛋白氧化成高铁血红蛋白，从而失去输氧的功能，使组织缺氧而出现青紫；同时它还是一种致癌物质，主要引起食管癌、胃癌、肝癌和大肠癌等。

从检测结果看，卤肉制品亚硝酸盐残留量超过国家卫生标准，最低含量为38.1mg/kg，最高为1490.3mg/kg，超过国家标准允许范围30mg/kg的1.27~49.7倍，此结果较为严重，应引起高度重视。

而GB规定最高含量为30mg/kg。

人为因素是影响卤肉制品亚硝酸盐残留量超标的主要原因。

亚硝酸盐残留量超标的原因主要是熟肉制品加工人员缺乏食用过量的亚硝酸盐对人体危害的认识，有些人不知道亚硝酸盐的控制量，

加工人员不用计量器具只凭经验添加亚硝酸盐；其次是部分个体经营者，受利益驱使，认为多添加亚硝酸盐加工制作的熟肉制品，易熟易烂、色泽红润、感官好、销路好，在生产加工过程中无视国家标准，过量使用亚硝酸盐；再次，干式腌制法将亚硝酸盐直接洒在肉的表面，不易均匀常导致局部过量。

抽样过程中发现一般卤肉制品经营户从业人员只知道亚硝酸盐是一种发色剂，有防腐和增香作用，但对过量摄入可导致人体急性中毒以及致癌却一无所知；同时，亚硝酸盐的流通、使用和保管情况也相当混乱，从业人员缺乏相关卫生知识，这一状况在客观上存在着极大的事故隐患，对广大消费者的健康构成了严重威胁。

因此，建议卫生监督部门应对照《食品添加剂管理办法》、《肉与肉制品卫生管理办法》采取措施，加强卤肉制品行业中亚硝酸盐使用的监督和管理，严格控制亚硝酸盐超