食品硝酸盐和亚硝酸盐检测分析系统和检测分析方法

摘要

一种食品硝酸盐和亚硝酸盐检测分析系统以及分析方法，包括：样品池放置经过提取的食品样品提取液；镉柱管将样品提取液中的硝酸盐还原成亚硝酸盐；测量池将检测通入其中的食品样品提取液中的亚硝酸盐含量；数据处理模块将根据测量池的检测结果确定食品样品提取液中硝酸盐以及亚硝酸盐含量；其中通过镉柱管的优化设置，减小镉粒堆积导致的影响，提高了检测效率以及检测质量。

说明书

技术领域

本发明涉及食品安全检测分析系统，尤其是涉及一种食品硝酸盐和亚硝酸盐检测分析系统。

背景技术

硝酸盐和亚硝酸盐是自然存在的离子，农业大量氮肥的使用以及工业废水、生活污水、垃圾等是造成许多地区土壤和水体硝酸盐污染得主要原因，也进而影响人类生活。通常，硝酸盐和亚硝酸盐作为防腐剂和发色剂应用于食品生产加工中，在许多国家被允许使用，但是用量被严格限制。

在食品中添加过量硝酸盐，如果保管不当，会与细菌产生一定化学反应，从而形成亚硝酸盐。此外，亚硝酸盐的使用能够提升食品色泽度，并且使口感更佳。亚硝酸盐进入人体内以后，会导致人体内血红蛋白携氧能力降低，人体组织缺氧，并且使周围血管发生扩张。通常情况下，急性亚硝酸盐中毒，一般是将其当作食盐误食，导致人体口舌、指尖青紫，呼吸困难、恶心呕吐。

因此，研究食品中硝酸盐/亚硝酸盐有害物质残留在生产、储藏、加工与流通过程中的检测与监控分析方法, 提供科学、准确、快速及时、公正的检验数据和手段，控制安全品质差的食品上市，对保护消费者利益和健康至关重要。

镉柱还原法是测量硝酸盐和亚硝酸盐的一种方法, 把硝酸盐还原为亚硝酸盐，亚硝酸盐与偶合试剂反应形成有色的化合物，用分光光度比色确定亚硝酸盐的含量，与为还原样品的亚硝酸盐含量进行计算，即可得到食品中的硝酸盐以及亚硝酸盐的含量。镉柱还原法中，镉柱使用一段时间后，镉粒由于氧化导致颗粒变小使得镉粒堆积密集, 导致水样通过流速变慢或者产生断流，影响检测质量。

发明内容

本发明提供一种食品硝酸盐和亚硝酸盐检测分析系统和检测分析方法，能够减小镉粒堆积导致的影响。

作为本发明的一个部分，提供一种食品硝酸盐和亚硝酸盐检测分析系统，包括：样品池，其放置经过提取的食品样品提取液；镉柱管，其用于将样品提取液中的硝酸盐还原成亚硝酸盐；测量池，其用于检测通入其中的食品样品提取液中的亚硝酸盐含量；数据处理模块，其将根据测量池的检测结果确定食品样品提取液中硝酸盐以及亚硝酸盐含量；所述镉柱管包括若干竖直管以及水平管，所述水平管的一端与其上方竖直管的下端侧面相连，另一端与其下方竖直管的上端侧面相连；所述竖直管中靠近底部设置第一分隔网，形成位于分隔网上的第一空间以及位于分隔网上的第二空间，所述第一空间设置镉粒；所述竖直管与所述水平管之间设置第二分隔网。

进一步的，所述第一分隔网的网眼直径小于所述镉粒直径；所述第二分隔网的网眼直径小于所述第一分隔网的网眼直径。

进一步的，所述水平管位置高于所述第二空间。

进一步的，所述第一空间内的镉柱有效长度之和大于20cm。

进一步的，所述食品包括蔬菜，肉制品，乳类等。

进一步的，所述测量池通过盐酸萘乙二胺分光光度法测量亚硝酸盐含量。

进一步的，所述水平管中不设置镉粒。

进一步的，还包括再生试剂瓶，其用于输入镉柱管使其中的镉粒恢复性能。

进一步的，所述镉粒的粒径为20~40目。

进一步的，所述镉粒的粒径大于25目，所述第一分隔网的网眼直径为20目，所述第二分隔网的网眼直径为15目。

进一步的，还包括试剂瓶，其用于向测量池中输入试剂，与食品样品提取液中亚硝酸盐进行显色反应。

进一步的，所述试剂包括盐酸萘乙二胺溶液，对氨基苯磺酸溶液以及氯化氨缓冲液。

进一步的，还包括废液池，其接收测量池排出的废液。

进一步的，所述样品池通过三通阀门分别连接镉柱管以及测量池。

进一步的，数据处理模块根据未经过镉柱的食品样品提取液中的亚硝酸盐含量以及经过镉柱提取液的食品样品提取液中的亚硝酸盐含量，确定食品样品提取液中的硝酸盐含量。

作为本发明的另外一个部分，提供食品硝酸盐和亚硝酸盐检测分析系统的检测方法，包括如下步骤：（1）将样品进行前处理，获得食品样品提取液；（2）通过第一流路将食品样品提取液输送到测量池，通过测量池检测未经过镉柱的食品样品提取液中的亚硝酸盐含量；（3）通过第二流路将样品提取液输送经过镉柱管后进入测量池，通过测量池检测经过镉柱还原后的食品样品提取液中的亚硝酸盐含量；（4）数据处理模块根据未经过镉柱的食品样品提取液中的亚硝酸盐含量以及经过镉柱提取液的食品样品提取液中的亚硝酸盐含量，确定食品样品提取液中的硝酸盐含量。

附图说明

图1是本发明实施例的食品硝酸盐和亚硝酸盐检测分析系统示意图。

图2是本发明实施例的食品硝酸盐和亚硝酸盐检测分析系统的镉柱管结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。而且，应当理解，在此描述的各种各样的实施例的特征不互斥，并且能在各种各样的组合和换变过程中存在。

如图1所示，本发明实施例的食品硝酸盐和亚硝酸盐检测分析系统，包括样品池10，三通阀20，输液泵（未示出），镉柱管30，测量池40，多种试剂瓶50，废液池60以及数据处理模块（未示出）。

样品池10用于放置经过提取的食品样品提取液，样品可以是固态食品或者液态食品，例如蔬菜，肉制品，乳类等。对于液体样品，可以将其直接输入样品池10中，对于固态样品，将其进行预处理后，将提取液放置于样品池10内。

样品池10通过三通阀20分别连接镉柱管30以及测量池40，镉柱管30通过开关阀与测量池40连接，可以使用输液泵驱动样品提取液以及试剂在测量管路中的流动。镉柱管30用于将食品样品提取液中的硝酸盐还原成亚硝酸盐；测量池40用于检测通入其中的食品样品提取液中的亚硝酸盐含量。

参见图2，镉柱管30包括若干竖直管31以及水平管32，水平管32的一端321与其上方竖直管31的下端侧面相连，另一端322与其下方竖直管31的上端侧面相连。竖直管31靠近底部位置设置第一分隔网311，形成位于分隔网311上的第一空间312以及位于分隔网上的第二空间313，第一空间内312用于容纳镉粒，第二空间313用于接收氧化后粒径变小的镉粒层积，可以设置第一空间312的体积为第二空间313的体积的4~6倍。竖直管31与水平管32之间设置第二分隔网33。第一分隔网311的网眼直径小于镉粒直径；第二分隔网33的网眼直径小于第一分隔网311的网眼直径。镉粒可以通过如下方式制备：投入足够的锌皮或锌棒于硫酸镉溶液中，当其中的镉全部被锌置换后，用使覆盖于锌表面的镉层脱落，转入研钵研磨后用水洗净过20～40目筛。可以设置为镉粒过25目筛，第一分隔网311的网眼直径为20目，第二分隔网33的网眼直径为15目。可以设置所有竖直管31的镉柱的有效长度之和大于20cm。

水平管32中不设置镉粒，其底部高于竖直管31内的第二空间313，从而第一空间312内的镉粒在氧化粒径变小后，缩小的镉粒通过第一分隔网311沉积到竖直管31的第二空间313内，而食品样品提取液通过竖直管31的侧面流入水平管32，不影响食品样品提取液在竖直管31与水平管32之间的流动。

测量池40可以通过盐酸萘乙二胺分光光度法测量亚硝酸盐含量，多种试剂瓶50用于向测量池中输入试剂，与食品样品提取液中亚硝酸盐进行显色反应。显色试剂可以包括盐酸萘乙二胺溶液，对氨基苯磺酸溶液以及氯化氨缓冲液。可以使用分光光度计在538nm出检测吸光度，数据处理模块根据测量池的检测结果确定食品样品提取液中硝酸盐以及亚硝酸盐含量。其中，数据处理模块根据未经过镉柱管30的食品样品提取液中的吸光度值确定亚硝酸盐含量，将经过镉柱管30还原后的食品样品提取液中的吸光度值确定总亚硝酸盐含量，将总亚硝酸盐含量减去亚硝酸盐含量得到硝酸盐转化的亚硝酸盐含量，将硝酸盐转化的亚硝酸盐含量乘以换算系数1.348得到硝酸盐含量。

废液池60，其通过开关阀连接测量池，接收测量池40排出的废液。优选的，还可以包括再生试剂瓶，其用于输入镉柱管30使其中的镉粒恢复性能。所述再生试剂可以包括盐酸。

本发明实施例的食品硝酸盐和亚硝酸盐检测分析系统的检测方法，包括如下步骤：（1）将样品进行前处理，获得食品样品提取液；（2）通过样品池10与测量池40的第一流路将食品样品提取液输送到测量池40，检测未经过镉柱的食品样品提取液中的亚硝酸盐含量；（3）通过样品池10、镉柱管30以及测量池40之间的第二流路将样品提取液输送经过镉柱管30后进入测量池40，检测经过镉柱还原后的食品样品提取液中的亚硝酸盐含量；（4）数据处理模块根据未经过镉柱的食品样品提取液中的亚硝酸盐含量以及经过镉柱提取液的食品样品提取液中的亚硝酸盐含量，确定食品样品提取液中的硝酸盐含量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。本发明中描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。