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主题：【第二届网络原创作品】酸牛乳中亚硝酸盐测定的背景干扰及消除方法

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发表于：2009/08/06 20:13:38 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

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1 前言
亚硝酸盐是潜在的致癌物质，而乳与乳制品中亚硝酸盐含量过高会引起高铁蛋白症，因而要严格控制其含量[1]。酸牛乳中由于含有各式各样的食品添加剂，在测定亚硝酸盐过程中，用硫酸锌和亚铁氰化钾沉淀不完全，导致部分小分子物质进入滤液，使滤液浑浊，而这种浑浊一般是肉眼不可见的。在分光光度计上比色时，却能引起吸收，导致测定结果偏高，造成假阳性的情况。
笔者针对此种情况，建立了以滤液为参比溶液，消除酸牛乳中细小颗粒对检测结果的影响，结果令人满意。

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2009/8/6 20:15:59 沙发管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

2试验部分
2.1仪器和试剂
2.1.1仪器：UV-2550型紫外可见分光光度计（岛津有限公司）
2.1.2试剂：
标准亚硝酸盐溶液：GBW（E）0802230504水中亚硝酸盐-氮,浓度：100mg•mL-1,并逐级稀释为0.9857μg•mL-1的标准贮备液；硫酸锌溶液：535g•L-1;亚铁氰化钾溶液：172g•L-1;盐酸-氨水缓冲溶液：pH9.6~9.7；显色液1：盐酸：水= 450：550（V：V）盐酸溶液；显色液2：5g•L-1磺胺溶液；显色液3：1g•L-1萘胺盐酸盐溶液。
试验中所用试剂均为分析纯，所用水为去离子水。
2.2标准溶液的配置
标准曲线的绘制：取 6个50mL容量瓶，分别加入浓度为0.9857μg•mL-1的亚硝酸钠标准贮备液0，0.5，1.0，2.0，5.0，10.0mL，加水至20mL，并做空白试验，然后依次加入3mL显色液1，2.5mL显色液2，混合均匀后，静置5min,加1mL显色液3, 静置5min，用去离子水定容至刻度,此溶液浓度分别为0.00、 9.86、19.72、59.14、98.56、197.14μg• L-1。静置5min后于538nm处，用１cm比色皿进行测定。
2.3试验过程
2.3.1吸收光谱曲线的绘制
在光谱模式下，测定标准系列的光谱图，仪器条件见表1。
表1 仪器条件
波长扫描范围/nm 420~650
光谱带宽/nm 0.5
采样间隔 0.5
扫描速度中速
在此仪器条件下，扫描出标准系列的吸收光谱图，见图1。

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2009/8/6 20:19:30 板凳管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

2.3.2标准曲线的绘制
在光度测定模式下，以吸光度为纵坐标，浓度为横坐标绘制标准曲线，见图2。工作曲线方程为A= 0.0011C - 0.0005，相关系数r=0.9999。

图2 亚硝酸盐标准曲线
2.2样品测定
2.2.1 样品前处理
将酸牛乳样品混合均匀后，称70g左右样品，按顺序加入35mL硫酸锌溶液，35mL亚铁氰化钾溶液，50mL盐酸-氨水缓冲溶液，每加一种试剂充分混合，用去离子水定容于250mL容量瓶中，静置40min,用定性中速滤纸过滤后收集滤液。
2.2.2样品测定
移取20mL滤液于50mL容量瓶中，加3mL显色液1，2.5mL 显色液2，摇匀，静置5min；加1mL显色液3，静置5min，定容后静置5min，上机。同时移取20mL滤液于50mL容量瓶中做为参比溶液，加水定容至刻度，摇匀后静置，与样品同测,测定结果见表1
表2 样品测定数据
名称质量（g）国标测定结果(mg•kg-1) 扣背景测定结果(mg•kg-1)
酸牛乳1 71.4 0.44 0.07
酸牛乳2 72.8 0.46 0.10
酸牛乳3 70.6 0.53 0.14
酸牛乳4 72.3 0.61 0.18

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2009/8/6 20:20:16 马扎管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

3结果与讨论
3.1牛乳与酸牛乳光谱图比较
国家标准GB2746-1999[2]中规定酸牛乳中亚硝酸盐的限量为≤0.2mg•kg-1，而按照国加标准规定的方法检测，则均判定为阳性样品，而在扣除背景干扰后，样品检测结果均合格。
国家标准检测方法在检测牛乳类样品时，几乎不存在干扰情况。图3（图中虚线为标样吸收光谱图，实线为样品吸收光谱图，下同）为牛乳样品光谱图与标样吸收光谱图比较，从图中可以看出，牛乳样品的亚硝酸盐样品光谱图和标样光谱图基本一致，确认其为亚硝酸盐，然后测定其峰高及吸光度值进行定量计算。

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2009/8/6 20:20:56 地毯管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

酸牛乳加入各种辅料，比如食品添加剂，增稠剂，甜味剂等，经过发酵以后，成分相对比牛乳复杂的多，在经过沉淀剂沉淀以后，滤液中含有沉淀不完全或粒径较小的颗粒。而这些颗粒在测定波长538nm处有吸收，从而干扰目标组分的测定。
图4为酸牛乳样品光谱图，从图中可以看出，由于干扰的存在，各个吸收峰叠加，分辨不出亚硝酸的吸收峰。按照国标方法，直接测定吸光度定量，则造成假阳性的情况。

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2009/8/6 20:21:31 地板管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

3.2背景干扰及消除方法
笔者经过大量的试验研究，认为背景干扰主要来自滤液中杂质组分和颗粒在538nm存在吸收，干扰导致酸牛乳样品吸收光谱变形，其背景干扰光谱图如图5所示。滤液中有杂质组分和小分子物质，入射单色光就会因色散﹑反射而使透射光的强度减弱，检测器所得到的吸光度就会比实际的正确值偏大[3]；量子光学认为，吸光粒子间的平均距离减小，受粒子间电荷分布相互作用的影响，其摩尔吸收系数发生变化[4]。以上两种情况导致偏离比尔定律。而这种干扰往往是肉眼不可见的，常常在检测中被忽略。

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2009/8/6 20:22:08 6楼管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

本试验采用20mL滤液为参比进行背景扣除，以此来消除干扰[5]。从图5中可以看出，背景干扰在538nm处产生一定的响应。而这种响应导致偏离比尔定律，使测定结果偏高。
扣除背景干扰后，其光谱图见图6。从图6中可以看出，消除背景干扰后的光谱图和标样光谱图基本吻合，说明干扰已经消除，此时再进行吸光度测定，就能真实反应样品中亚硝酸盐的含量。