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A Improved Testing Powder Method for Rapidly Determining Nitrate Content in Fresh Vegetable

新鲜蔬菜硝酸盐含量测定的改进试粉法



全 文 :园  艺  学  报  2005, 32 (1) : 49~53
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2004 - 02 - 24; 修回日期 : 2004 - 06 - 21
基金项目 : 广东省自然科学基金资助项目 (010152, 032007) ; 广东省重大专项资助 (A205) ; 广东省攻关项目 (2002C20510)
邓义才、赖穗春、殷秋妙、徐爱平、刘洪标、赵沛华等同志参加部分工作。
新鲜蔬菜硝酸盐含量测定的改进试粉法
杜应琼 王富华 李乃坚 袁利升 苏青云
(广东省农业科学院蔬菜研究所农业部蔬菜品质监督检验测试中心 , 广州 510640)
摘  要 : 为适应新鲜蔬菜硝酸盐快速检测的需要 , 在现有试粉法的基础上对硝酸盐测定的试粉法进行
了改良研究。结果表明 , 本研究建立的直接以去离子水浸提蔬菜匀浆 , 混合试粉配方为柠檬酸 ∶一水硫酸
锰 ∶无水对氨基苯磺酸 ∶N - 1 -萘乙二胺盐酸盐 ∶细锌粉 = 30∶4∶116∶018∶1, 其加入量为 011 g的改进试粉
法 , 对于溶液中硝酸盐含量在 0~20 mg/L范围时 , 显色吸光值与硝酸盐含量呈现良好的线性关系 , 相关系
数达 019999, 方法回收率在 9717% ~10415%之间 , 相对标准偏差 2171%。用本改进试粉法测定 11种蔬菜
的硝酸盐含量与国标法测定结果的 t检验具有一致性。
关键词 : 蔬菜 ; 硝酸盐含量 ; 改进试粉法
中图分类号 : S 63  文献标识码 : A  文章编号 : 05132353X (2005) 0120049205
A Im proved Testing Powder M ethod for Rap idly D eterm in ing N itra te Con2
ten t in Fresh Vegetable
Du Yingqiong, W ang Fuhua, L i Naijian, Yuan L isheng, and Su Q ingyun
(V egetable Research Institu te, Guangdong A cadem y of A gricu ltura l Sciences, Supervision and Testing Centre forV egetable Q uality,
M in istry of A gricu lture, Guangzhou 510640, China)
Abstract: A new imp roved app roach of testing powder method for rap idly determ ining nitrate content in
fresh vegetable was studied. The results showed that the absorbance value at 538 nm had a good linearity with
the nitrate content in the range 0 - 20 mg/L with the relationship coefficient 019999, the recovery 9717 % -
10415% , and RSD 2171% , when the extracting solvent 2% HAc in current method was substituted by H2 O ,
the ratio of testing powder consisting of citric acid monohydrate, manganese sulfate monohydrate, P2am inoben2
gene sulponie acid anhydrous, N2 (12naphthyl) ethylenedianine dihydrochloride and zinc powderwas 30∶4∶
116∶018∶1, and the quantity added was 011 g. The nitrate contents in eleven vegetable species determ ined by
this method were not significantly different from those determ ined by the national standard test method.
Key words: Vegetable; N itrate content; Imp roved testing powder method
蔬菜硝酸盐检测作为杜绝硝酸盐危害并提供给广大消费者优质安全产品的最后屏障 , 检测方法要
求准确 , 快速。国标法〔1, 2〕虽然准确 , 但过程繁琐、耗时较长 , 不适宜大批量样品的检测 , 且其还原
剂镉对环境构成很大威胁 ; 紫外比色法易受色素等干扰 , 结果偏高〔3〕; 离子色谱等仪器分析法虽然
准确快速 , 但需昂贵的仪器〔4〕。硝酸盐试粉法是植物硝酸盐含量最常用的快速检测方法〔5〕, 主要用
于植株体内硝态氮的定性测定 , 以作为植株氮肥需要量的参考〔5, 6〕, 具有快速、不需任何仪器等优
点。Singh等〔7〕继 Nelson之后对 B ray提出的植株组织中硝酸盐的快速定性测定法进行了改进 , 用比色
计在 540 nm处测定其溶液的吸光值以用于植株硝酸盐的定量测定。但笔者按 Singh方法检测取 10 mL
0~10 mg/L的硝酸盐溶液加入 014~016 g混合试粉时 , 反应生成的紫红色在摇动混匀的过程中即消
失 , 浓度越低消失速度越快。为此经过反复试验 , 在 Singh等方法的基础上对硝酸盐试粉法进行了改
园   艺   学   报 32卷
进 , 主要是用去离子水浸提代替 2% HAc, 以更简便 ; 对试粉中各成分的比例作了一些调整 , 提高了
颜色的稳定性 ; 将反应液体积增加为 25 mL, 试粉的加入量从不确定的 014~016 g固定为准确的 011
g。试验证明改进后不仅大大增加了测定的准确性、而且降低了检测下限。
1 方法与原理
111 试粉测定法的原理
酸性条件下 , 利用硝酸试粉中的锌产生氢 , 将测试液中的硝酸根还原成亚硝酸根 , 然后亚硝酸根
与氨基苯磺酸和α -萘胺作用 , 形成玫瑰红颜色的偶氮染料〔5〕, 在一定范围内颜色的吸光度与硝酸根
浓度成线性关系 , 可用比色测定硝酸盐的含量。
112 供试蔬菜品种及其预处理
取市售新鲜菜薹、大白菜、莴苣、菜豆、番茄、辣椒、茄子、甘蓝、豇豆、丝瓜、苦瓜、黄瓜、
芥蓝、芥菜、芹菜、莼菜和蕹菜等主要蔬菜 , 洗净 , 晾去表面水分 , 用四分法取可食部分 , 切碎 , 用
家用电动搅拌机制成匀浆。
113 试验方法
11311 提取剂  ①碱性溶剂提取 (国标法 ) 称取 5~10 g蔬菜匀浆液于 250 mL烧杯中 , 加 5 mL饱和
硼砂溶液和 100 mL (70~80℃) 热水 , 置 SKC型水浴锅 (上海天水仪器有限公司 ) 沸水浴 15 m in, 并
用玻棒搅动。取出后冷却至室温 , 再加入 10 mL亚铁氰化钾溶液、10 mL乙酸锌溶液和 1 g活性炭 , 加
后均充分摇匀 , 定量转入 250 mL容量瓶中 , 用水定容 , 过滤〔1〕。②酸性溶剂提取 ( Singh方法 ) : 称取
5~10 g蔬菜匀浆液于 100 mL烧杯中 , 加 50 mL 2%醋酸溶液〔7〕, 充分搅动后过滤。③中性溶剂 (水 )
提取 : 称取 5~10 g蔬菜匀浆液于 100 mL烧杯中 , 加 50 mL蒸馏水 , 充分搅动后过滤。
11312 测定方法  硝酸盐标准溶液配制 : 称取经 110~120℃烘干 2 h的 NaNO3 (分析纯 ) 015000 g,
溶解定容至 1000 mL, 得 500 mg/L的 NaNO3 贮备液 , 使用前用蒸馏水稀释至 100 mg/L作为使用液 ;
确定不同方法提取的效果时其提取液用文献 〔2〕方法 (镉柱法 ) 测定。其余用本试验确定的改进试
粉法。混合试粉配方 : 柠檬酸、一水硫酸锰、无水对氨基苯磺酸、N - 1 -萘乙二胺盐酸盐、细锌粉。
11313 试粉加入量的确定  取 10 mg/L的 NaNO3标准溶液 215 mL于 13支 25 mL比色管中 , 定容配
成 1 mg/L的 NaNO3 标准溶液 , 分别加入 0、0102、0105、01075、110、115、210、310、410、510、
610、710、810 g试粉 , 振荡均匀后 , 过滤 , 在 538 nm处测定其吸光值 (岛津 UV - 2501PC型紫外可
见分光光度计 )。同样分别吸 50、100和 500 mg/L的 NaNO3 标准溶液 215 mL于 13支 25 mL比色管
中 , 定容配成 5、10和 50 mg/L NaNO3 标准溶液各 13支。同上加入不同量的混合试粉 , 按上述操作
步骤测定。各重复 3次。
11314 工作曲线的制备  分别吸取 100 mg/L NaNO3 溶液 0、015、110、115、210、215、410、510
mL, 定容 25 mL配成 0、2、4、6、8、10、16、20 mg/ L的 NaNO3 标准溶液 , 改进试粉法进行测定。
11315 精密度的测定  以芥菜和菜薹等为材料 , 按本试验结果所确定的提取剂、试粉加入量及测定
范围等进行 10次重复测定 , 计算其测定值及相对标准偏差。
11316 回收率与检测限的测定  选取菜薹、白菜、茄子、丝瓜、芥菜、芥蓝和莼菜等 7种有代表性
的蔬菜种类进行回收率试验 , 根据蔬菜硝酸盐含量的不同 , 瓜果类蔬菜加入 NaNO3的量为 2 mg, 叶
菜类为 20 mg。具体方法为称取瓜果类蔬菜 10100 g, 加 015 mg/ mL的 NaNO3溶液 4 mL; 称取叶菜类
5100 g, 加 5 mg/ mL的 NaNO3 溶液 4 mL, 在称样时加入 , 每种蔬菜各称取 6个样品 , 加标与不加标
的各 3个 , 然后用前面试验确定的方法进行测定。
2 结果与讨论
211 蔬菜硝酸盐提取剂的选择
05
 1期 杜应琼等 : 新鲜蔬菜硝酸盐含量测定的改进试粉法  
  表 1表明 , 3种提取剂测得的硝酸盐含量基
本相同 , 酸性溶剂和中性溶剂分别与碱性溶剂提
取结果的相关系数达 019913和 019991, 均达极
显著水平 ( P < 0101)。分别比较二者与国标法的
偏差值 , 中性溶剂水提取与国标法的偏差值 (A0
- A2 ) 明显低于酸性溶剂提取法与国标法的偏差
值 (A0 - A1 ) , 表明中性溶剂 (水 ) 的测定准确
性更高 , 且简便易得 , 故选择水作为提取剂。
212 试粉加入量的确定
经反复试验 , 将混合试粉配方定为柠檬酸 ∶一
水硫酸锰 ∶无水对氨基苯磺酸 ∶N - 1 - 萘乙二胺盐
酸盐 ∶细锌粉 = 30∶4∶116∶018∶1。
NaNO3 含量分别为 1、5、10和 50 mg/L的 4
种浓度下 , 其吸光值开始都随试粉加入量的增加
而上升 , 在 011 g时达最大 , 之后随试粉量的增
加而急剧下降 , 试粉 013 g或 014 g时处于最低 表 1 不同提取方法测定蔬菜中硝酸盐含量 (以 NaNO 3 计 )Table 1 Com pare three m ethods for extraction ofn itra te in vegetables蔬菜Vegetable 碱性溶剂(A0 )Basic pHextraction 酸性溶剂(A1 )Acidic pHextraction 中性溶剂(A2 )Neutral pHextraction A0 - A1A0 - A2茄子 Eggp lant 20010 12712 19818  7218  112辣椒 Pepper  27. 6  1516  2815  1210 - 019豇豆 A sparagus bean 150. 7  9616 15212  5411 - 115丝瓜 Sponge gourd 124. 8 10119 11611  2219  817苦瓜 B itter gourd 29814 22919 28110  6815 1714黄瓜 Cucumber  23. 5  1717  2310  518  015甘蓝 Cabbage 82812 73312 84813  95 - 2011菜薹 False pakchoi 4405 3145 4356 1260  49芥蓝 Chinese kale 4703 3790 4688 913  15芹菜 Chinese celery 1182 1218 1181 - 36   1大白菜 Chinese cabbage 1286 1213 1243  73  43蕹菜 W ater sp inach 3346 3042 3336 304  10平均 Mean 1381 1144 1337 237  44
值 , 以后增加试粉量 , 吸光值基本不变。1 m /L的吸光值的最大值虽不在 011 g, 但其在 011 g处的吸
光值仍较大 (图 1)。在实际样品测定时 , 蔬菜待测溶液中 NaNO3 浓度多在 5~15 mg/L范围内 , 故
应用时可将 Singh方法〔7〕中试粉的加入量从不确定的 014~016 g固定为准确的 011 g。
图 1 不同试粉量对样品吸光值的影响
F ig. 1 Effect of the am oun t of n itra te test powder on the absorbency
213 工作曲线
按 011 g试粉加入量测得不同质量浓度硝酸钠 0、2、4、6、8、10、16、20 mg/L标准溶液吸光
值 (A) 分别为 0、01062、01126、01182、01251、01313、01496、01625, 以测得吸光值 A为纵坐标
( Y) 对硝酸钠质量浓度 (X) 绘制标准曲线 , 回归方程为 : Y = 0103119X - 4162 ×10 - 4 , 相关系数 r
= 019999 ( n = 8) , 结果表明蔬菜硝酸钠质量浓度在 0~20 mg/L范围内线性关系良好。
用与绘制标准曲线相同的方法配制的样品进行稳定性试验 , 结果表明 : 样品放置 6 h以上 , 测得
其吸光值不变。
214 新鲜蔬菜中硝酸盐含量测定改进试粉法的确定
21411 方法  根据以上试验结果确定本改进测定方法为 : 称取 5~10 g蔬菜匀浆液 (一般叶菜类 5
g, 瓜果类 10 g) 于 100 mL烧杯中 , 加 50 mL蒸馏水 , 充分搅动后过滤。用水将滤液稀释至硝酸盐含
15
园   艺   学   报 32卷
量 (以 NaNO3 计 ) 在 015~ 20 mg/L (一般叶菜类再稀释 5倍 , 瓜果类稀释 50倍 ) , 在含稀释液 25
mL的比色管中加入 011 g混合试粉 , 待充分反应后过滤 , 滤液与标准曲线一同上机在 538 nm处测吸
光值 , 计算蔬菜中硝酸盐含量 (以 NaNO3 计 )。
21412 方法的准确度和精密度  回收率试验结果
(表 2) 表明 , 本文研究建立的水提取和 011 g试
粉加入量的测定方法的加标回收率在 9717% ~
10415% , 表明本方法具有较高的回收率 , 证明其
准确度较高。
以芥菜和菜薹为材料 , 按本方法重复测定 10
次 , 样品中 NaNO3 含量分别为 ( 4656 ±42151 )
mg/kg和 (4431 ±60135) mg/kg, 相对标准偏差
分别为 01913%和 1134% , 说明本方法具有良好
的重现性和精密度。
表 2 回收率试验结果
Table 2 Recover ies of NO -3 determ ina tion
蔬菜
Vegetables
原始含量
O riginal(mg/kg)
加入量
Added (mg)
回收率
Recovery( % )
茄子 Eggp lant 245 2 10215
白菜 Pakchoi 5534 20 10415
菜薹 False pakchoi 5667 20 9816
丝瓜 Sponge gourd 272 2 99. 7
芥蓝 Chinese kale 5935 20 9717
芥菜 Leaf shield 4800 20 10415
莼菜 W ater shield 3267 20 10210
21413 与国标法比较  以茄子、丝瓜、芥菜和菜
薹等 4种蔬菜为材料 , 分别以本文建立的改进试
粉法 和 国 标 法 ( GB /T15401—94 提 取 , GB /
T5009133—1996镉柱法测定 ) 进行比较 , 经 t检
验差异不显著 (表 3) , 表明具有一致性。
3 小结
综合上述试验结果表明 , 以水作为提取溶剂 ,
混合试粉 (柠檬酸 ∶一水硫酸锰 ∶无水对氨基苯磺
酸 ∶N - 1 -萘乙二胺盐酸盐 ∶细锌粉 = 30∶4∶116∶
018∶1) 加入量为 011 g的改进试粉法用于新鲜蔬
菜的硝酸盐测定 , 具有重现性好 , 测定结果准确
可靠 , 操作简便、快速、颜色稳定等优点 , 完全
可满足新鲜蔬菜硝酸盐检测快速、准确等要求。
表 3 样品测定结果 (珚X ±S, n = 10)
Table 3 D eterm ina tion results for NO -3 in sam ples
蔬菜
Vegetables
本法
This method
(mg/kg) (X1 )
国标法
Standard method
(mg/kg) (X2 )
|X1 - X2 | tX1 - X2
茄子 Eggp lant 18510 ±1105 18415 ±0164 015 1129
丝瓜 Sponge gourd 11517 ±2103 11414 ±1106 113 1171
芥菜 Leaf shield 3246. 3 ±44185 321612 ±67155 3011 1117
菜薹 False pakchoi 397010 ±69165 393914 ±58104 3016 1110
苦瓜 B itter gourd 37410 ±1109 37316 ±0145 014 1188
黄瓜 Cucumber 57412 ±1127 57310 ±1147 112 1193
番茄 Tomato 22217 ±0190 22210 ±0181 017 1197
韭菜 Chinese chives 169817 ±0161 169812 ±0163 015 1169
萝卜 Radish 445. 0 ±0158 44415 ±0166 015 1194
蕹菜 W ater sp inach 279016 ±2135 278914 ±2137 116 1153
莴苣菜 Lettuce 139916 ±1170 138919 ±0163 914 2105
  t0105 (18) = 2110, t0101 (18) = 2188
  需要指出的是本方法测定的实际上是样品中硝酸盐和亚硝酸盐总含量。对新鲜蔬菜、水果而言 ,
其体内亚硝酸盐含量极低〔8~10〕, 相对硝酸盐含量可忽略不计 , 此时测定值可直接作为硝酸盐测定值。
但非新鲜蔬菜的测定 , 则要在测定总值中减去亚硝酸盐的含量才是硝酸盐的含量。
另外用本法提取的硝酸盐不能用于紫外法测定 , 否则可能会因色素等干扰而令结果严重偏高。
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收稿日期 : 2004 - 08 - 23; 修回日期 : 2004 - 11 - 22
基金项目 : 贵州省自然科学基金资助项目 ; 江苏大学高级人才启动基金资助项目3 通讯作者 Author for correspondence
日光温室诸葛菜开花结果期的 Pn日变化研究
吴向明  吴沿友 3  赵玉国  李萍萍  毛罕平  (江苏大学农业装备研究院 , 镇江 212013)
The Pn D iurnal Changes of O rychoph ragm us violaceus of Sun2light Greenhouse
W u Xiangm ing, W u Yanyou3 , Zhao Yuguo, L i Pingp ing, and Mao Hanp ing ( The Institu te of the A gricu ltura l
Equ ipm ent Eng ineering, J iangsu U niversity, Zhen jiang 212013, Ch ina)
关键词 : 诸葛菜 ; 光合作用
中图分类号 : S 63  文献标识码 : A  文章编号 : 05132353X (2005) 0120053201
诸葛菜 (O rychophragm us violaceus) 为野生植物 , 现已被开发为花卉和保健蔬菜 , 对日光温室诸葛菜的 Pn日变化
研究未见报道。本文对此进行了探讨。
于 2003年 3月 26日对诸葛菜的晴天光合作用进行单叶不离体测定 , 4月 16日对其不同叶位的单叶进行光合作用
的测定 , 使用仪器为美国产便携光合系统测试仪 L i26400。
3月 26日测定 Pn日变化曲线基本上为钟型 , 为一单峰曲线 (图 1)。 Pn2T曲线为抛物线 , 回归方程为 Y =
- 411624 + 412095X - 010832X2 (R2 = 0126, df = 84, P < 0101) , 适宜温度在 27~29℃。Pn2PAR曲线为二次曲线 , 回
归方程为 Y = - 218966 + 010277X - 0100001X2 (R2 = 0186, df = 84, P < 0101)。诸葛菜的 Pn2VPD曲线也为抛物线 ,
回归方程为 Y = - 212873 + 2116637X - 717287X2 ( R2 =
0143, df = 84, P < 0101)。从这里可以看出 , 温室中光照
成为温室植物光合作用的限制因子 , 水分和温度都有一个
临界值 , 超过临界值 , 光合速率即下降。
4月 16日测定诸葛菜花轴下第 1~5片完全展开叶的
Pn日变化。不同的叶位 Pn差异很大 , 第 1展开叶的 Pn
明显地低于 2~5片完全展开叶 , 第 3叶位的 Pn最大。除
了第 1展开叶的 Pn的峰值在 9时左右外 , 其他叶片光合
速率的峰值在 11时左右。第 2、3叶位在 13时左右 , 有
一短暂的光合作用下降 , 呈现微弱的光合 “午休 ”现象 ,
其他叶片都没有光合 “午休 ”现象 , 这与前面的诸葛菜
Pn日变化模式类似。
图 1 日光温室诸葛菜开花结果期净光合速率 ( Pn) 的日变化
F ig. 1 The d iurna l changes of Pn of O. violaceus of
sun2light greenhouse
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