亚硝酸盐是一种在工业、建筑业和肉类食品业中都被广泛应用的无机化合物。其中, 应用最广泛的是亚硝酸钠。亚硝酸钠为白色的粉末状物质, 易溶于水。由亚硝酸盐引起食物中毒的机率较高, 0.3~0.5 克的摄入量即可引起中毒甚至死亡。而根据GB 5009.33-2010 食品安全国家标准, 乳制品中亚硝酸盐含量不得高于0.2mg/kg, 肉制品中不得超过0.3mg/kg。因此, 对亚硝酸盐的监控和合理使用十分必要。
1 亚硝酸盐的应用
亚硝酸盐的应用主要分为工业和食品业。在工业中, 亚硝酸盐主要是作为工业盐, 其价格低廉, 性质上又和食用盐氯化钠有相似之处, 因此应用程度非常广泛。以建筑行业为例, 建筑业经常使用亚硝酸钙作为建筑混凝土的添加剂。这是因为以往所使用的氯化钠、氰化钠和亚硝酸钠、氯化钙等盐类对混凝土中的钢盘有一定的腐蚀作用, 而亚硝酸钙作为建筑混凝土的添加剂, 不仅对钢筋有防腐作用, 还能起到防冻、速凝和增强的作用。有资料显示, 在混凝土中同样添加2%亚硝酸钙或氯化钙添加剂, 前者可使桥梁的使用寿命延长15~20 年, 抗压强度增加10~25MPa。
而在食品行业中, 亚硝酸盐是食品添加剂的一种, 起着色、防腐作用。肉类含有两种蛋白质:肌红蛋白和血红蛋白, 这两种蛋白一旦受热, 其本身的颜色就会褪去, 导致肉类会变成浅褐色, 极大影响肉的外观以及顾客的购买欲。而亚硝酸盐可以和这种蛋白质反应, 生成亚硝基肌红蛋白, 这种物质比较稳定, 能让肉类在加工中始终保持鲜艳的颜色。而且, 亚硝酸盐对肉类中存在的一种细菌——肉毒梭状芽孢杆菌有极强的抑制作用, 目前人类还未找到它的替代品。基于这两点原因, 亚硝酸盐被广泛用于熟肉类、灌肠类和罐头等动物性食品。鉴于亚硝酸盐对肉类腌制具有多种有益的功能, 现在世界各国仍允许用它来腌制肉类, 但用量严加限制。表1为肉类食品中亚硝酸盐添加量的国家标准。
2 亚硝酸盐的危害性
人体体内亚硝酸盐超标主要由以下两种情况造成, 第一种为食用过期肉类或质量不合格的肉类加工产品。这类产品中亚硝酸盐含量超标严重, 危害巨大;而另一种则属于误食。因为对于一些蔬菜而言, 其本身就含有大量硝酸盐, 如菠菜、大白菜、甘蓝、韭菜、萝卜、芹菜、甜菜等。这些蔬菜若存放于温度较高处, 在硝酸盐还原酶作用下, 硝酸盐可还原成亚硝酸盐。另外, 蔬菜在腌制过程中, 其中的亚硝酸盐含量也会逐渐增高, 资料显示, 其在8~14天时有一高峰, 以后又逐渐降低。煮熟的蔬菜存放于温度较高处, 由于某些细菌的硝酸盐还原酶的作用, 也可产生亚硝酸盐。因此, 对于消费者而言, 应尽量食用新鲜蔬菜, 不宜摆放过长时间。此外, 某些偏远农村地区的井水中也含有较多的硝酸盐及亚硝酸盐, 如过量饮用这样的井水, 也会对人体造成危害。
亚硝酸盐一旦摄入量超过一定剂量, 对人体的毒性是巨大的。亚硝酸盐易溶于水, 中毒潜伏期极短, 一般为数十分钟或1~3小时。过量摄入的毒副作用是麻痹血管运动中枢、呼吸中枢及周围血管, 形成高铁血红蛋白。急性中毒表现为全身无力、头痛、头晕、恶心、呕吐、腹泻、胸部紧迫感以及呼吸困难;检查见皮肤粘膜明显紫绀。严重者血压下降, 昏迷、死亡。从毒理学的角度来说, 这是因为负责体内物质的运载血红蛋白主要由二价铁组成, 而亚硝酸盐能将血红蛋白的二价铁氧化为三价铁, 使血红蛋白成为高铁血红蛋白, 从而使它失去携带氧的能力, 造成机体缺氧。因此, 一旦人体亚硝酸盐中毒, 抢救时间十分有限。解毒办法主要有用吸氧解毒法和美蓝 (亚甲蓝) 解毒法 (利用美蓝可以还原高铁血红蛋白这一特点) 这两种方法进行急救。
此外, 根据皇甫超申等人的研究, 亚硝酸盐还是一种潜在的促癌物, 对于体内已有癌细胞存在的癌症病人, 亚硝酸盐会加快癌细胞的繁殖扩散, 非常不利于癌症病人的康复.。
3 亚硝酸盐的检测
亚硝酸盐的检测可分为人体体内即时检测 (即中毒后检测中毒程度) 和常规性检测。这里主要介绍亚硝酸盐的常规性检测方法。
3.1 测定原理
查阅资料可得, 在盐酸酸化条件下, 亚硝酸盐与氨基苯磺酸发生重氮化反应后, 再与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合生成玫瑰红溶液。因此, 可设计标准曲线法来检测亚硝酸盐含量, 即将经过反应显色后的待测样品进行吸光度测定, 制定出标准曲线, 即可反推计算出样品中的亚硝酸盐含量。
3.2 实验步骤
用移液管吸取0.20ml、0.40ml、0.60ml、0.80ml、1.00ml、1.50ml亚硝酸钠溶液, 分别置于50ml比色管中, 分别加入2.0ml对氨基苯磺酸溶液混匀。静置后, 加入1.0ml N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液, 定容至50ml。将上述试剂进行吸光度的测定, 制定标准曲线。将带测定的样品重复上述步骤, 计算出样品中的亚硝酸盐含量。
相比于色谱法、极谱法或尿酸-铁氰化钾-鲁米诺化学发光法等其他常用方法, 标准曲线分光光度法原理清晰, 操作简易, 具有一定的精度, 适宜于实验室常规检测。
3.3 其他检测方法
倘若需要检测人体内亚硝酸钠的含量, 可以用尿检的方法。某些泌尿系统存在的细菌可以将尿中蛋白质代谢产物硝酸盐还原为亚硝酸盐。因此, 通过测定尿液中亚硝酸盐的阴阳性就可以快速间接的知道泌尿系细菌感染的情况, 以作为泌尿系感染的筛查试验。
4 结论与展望
不可否认, 过量的亚硝酸盐对人体的危害性较大, 但相关研究同时也发现, 微量的亚硝酸盐能加强人体心血管功能, 在临床上也已经有了应用。而心血管疾病的发病率和死亡率位列所有疾病的前列。因此, 对于这类添加剂, 消费者不能因噎废食, 而是应该保证合理的饮食框架, 肉类和蔬菜均衡食用, 多吃新鲜蔬菜。与此同时, 国家质检总局也应从多方面管理亚硝酸钠, 第一是加大监测力度, 防止工业盐混入食品、过量添加亚硝酸盐等违法事件的发生;第二是建立对于亚硝酸盐、硝酸盐类物质的深入研究课题, 探究这类物质在微量条件下对人体的增益效果机理;第三, 在制定标准时也应参考各地不同的地理位置和温度条件, 加强对于沿海城市的亚硝酸盐监测, 重点保护易感染人群。
摘要：亚硝酸盐广泛用于工业、建筑业和肉类食品行业中。其在建筑工业中主要用作加固剂和防腐剂, 而在食品行业中作为着色、防腐剂。文章介绍了亚硝酸盐的产生过程、对人体和周围环境的危害、以及目前亚硝酸盐的主要监测方法。
关键词：亚硝酸盐,检测,危害
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