食品安全与检测综合实验
试 验 设 计
题 目 学 院 专 业 班 级 学 号 姓 名 指导教师
姜汁对亚硝酸盐的清除作用研究
食品科学与工程学院 食品质量与安全专业
07级 2007112045 袁 晶 牛黎莉
姜汁对亚硝酸盐清除作用的
试验方案设计
一 研究的目的及意义
食品中亚硝酸盐含量是衡量食品卫生质量的一个重要指标，研究表明，亚硝酸盐可使血液的载氧能力下降，从而导致高铁血红蛋白症，亚硝酸盐还可以与次级胺结合，形成亚硝胺，从而诱发消化系统癌变，对人体健康构成潜在的威胁。亚硝胺是当前令人关注的一类化学致癌物质，它能引起人和动物的肝脏等多种器官的恶性肿瘤。正常情况下，人们直接从食物中摄入的亚硝胺量是微乎其微的，但形成N-亚硝胺类的前体物质却大量存在于食物中[1]及食物在体内的代谢过程中。因此阻断亚硝胺合成或消除亚硝胺的前体是防治癌病产生的有效途径之一。 多种新鲜果蔬能在一定程度上抑制亚硝胺的合成。果蔬对亚硝酸盐的消除能力取决于果蔬中还原性食品成分的种类、含量及其氧化还特性。但姜的成分中的线形二苯基庚烷类，环状二苯基庚烷类化合物具有抗氧化性，抑制氧自由基生成的作用，而且对N-二甲基亚硝胺(DNMA)的合成有一定的阻断作用[4， 5]。本研究目的是确定影响姜汁提取液清除亚硝酸盐的因素以及确定对亚硝酸盐有最佳清除率的姜汁提取条件。
[3]
二 国内外研究现状
生姜为姜科植物姜的新鲜根茎,其为药用已经有悠久的历史,其性味辛温,具有解表散寒,温中止呕,行水解毒,化痰止咳之功效。目前对于生姜的有效成分的提取,化学成分分析,药理作用研究和临床应用等方面,均取得了较大进展。亚硝酸盐是一种食品防腐剂,能防止食品腐败变质,具有显著的杀菌或抑菌效能,特别是在腌肉工业上得到广泛应用。但亚硝酸盐具有一定的毒性,食用过量会对人体遭成一定的危害。亚硝酸盐和硝酸盐广泛存在于土壤、水域及植物中,如绿色蔬菜中,甜菜、莴苣、菠菜、芹菜及萝卜等硝酸盐含量较高。硝酸盐在某些细菌的还原作用下可变成亚硝酸盐。蔬菜中亚硝酸盐平均含量大约是4 mg/kg,豆类10 mg/kg。目前广泛采用的含氮农药和施用化学氮肥及含氮工业废水、废渣对环境土壤和水造成污染,使其中亚硝酸盐含量不断增加。而土壤则是水体、植物性食品亚硝酸盐的主要来源。还有脱水食品、吸烟烟雾和污染的空气以及内在的来源如唾液和肠液等。亚硝酸盐在食品加工过程中,主要用作发色剂、增香剂和防腐剂。如使用于肉类罐头和肉制品中,是肌肉组织中肌红蛋白(Mb)在空气中容易被
氧化成褐色的肌红蛋白,通过肌红蛋白与亚硝酸的一系列反应,则变成稳定的呈鲜红明亮的亚硝肌红蛋白(MbNo);在肉类制品中亚硝酸盐可抑制微生物增殖,与食盐并用更可增加抑菌效果,它对肉毒梭状芽孢杆菌也能抑菌;同时亚硝酸盐对保持腌肉香味的稳定性有作用,有人对某些香肠制品进行试验,认为对不经过烟熏工艺的制品,凡添加亚硝酸盐后的香味比不添加亚硝酸盐为好,与经过烟熏工艺者,二者间则无明显差别。腌制蔬菜时,一般也要用亚硝酸盐来防腐;一些婴幼儿奶粉在经过特殊处理调制,改变其蛋白质组分,使之更接近人奶的过程中,也会加入大豆蛋白,从而带进亚硝酸盐的成分。
三 试验方案与设计 1 材料与仪器
1.1 仪器
组织捣碎机，722 分光光度计，水浴锅，分析天平，离心机。 1.2 试剂
0.4%对氨基苯磺酸， 0.2%盐酸萘乙二胺， 5 μg/mL NaNO2 标准液。 1.3 材料
生姜 1.4 样品的制备
生姜去皮、洗净、晾干，称取50 g，加入100 mL 蒸馏水，在组织捣碎机中以5000r/min 的速度捣碎1 min 制成匀浆，置于水浴锅中，按确定的温度水浴10min 然后用纱布过滤、静置，用吸管吸取上清液，用4000r/min 的转速离心10min，取上清液用滤纸过滤，滤液备用。
2 亚硝酸盐清除率的测定
准确吸取5μg/mL NaNO2 两份各2mL分别置于50mL容量瓶中，其中一份加入25mL姜汁提取液，摇匀反应10 min，另一份作空白。两份都加入0.4%对氨基苯磺酸2mL，摇匀静置4min。再都加入0.2%盐酸萘乙二胺1mL，摇匀加水定容至50mL，静置15 min，用2 cm 比色皿于538 nm 处测定吸光度，分别为A1，A2 。按下式计算姜汁提取液对亚硝酸盐的清除率。
清除率（%）=
A2A1
A2
100%
[5]
A1—— 加姜汁提取液测得值； A2—— 未加姜汁提取液测得值。
3 单因素试验
3.1 姜汁对亚硝酸盐最佳清除条件试验
影响姜汁对亚硝酸盐最佳清除率的因素有浸提温度，反应时间，姜汁提取液用量。
3.2 浸提温度对清除亚硝酸盐的影响试验
将数份50g去皮生姜于组织捣碎机中分别加入100mL水捣碎1min，经组织捣
碎机捣碎的生姜分别在不同温度下水浴10 min，然后用纱布过滤，静置，取上清液 在离心机上离心10min取上清液用滤纸过滤 取滤液25mL 测对亚硝酸盐的清除率，见表1。
表1 不同温度浸提的姜汁提取液对亚硝酸盐的清除率
温度（℃） 40 清除率（%）
50
60
70
80
90
3.3 姜汁提取液与亚硝酸盐反应时间试验
样品处理按3.2 操作。取6份15mL姜汁提取液于6个25mL容量瓶中，均加入5μg/mL NaNO2mL，分别反应不同时间，均加入对氨基苯磺酸，盐酸萘乙二胺定容、显色，测提取液对亚硝酸盐的清除率，见表2。
表2 反应时间对清除率的影响
时间（min） 5 清除率（%）
10
15
20
25
30
3.4 姜汁用量对亚硝酸盐清除率的影响试验
样品的制备同3.2取不同量的上清液，测其对亚硝酸盐的清除率，见表3。
表3 姜汁提取液用量对亚硝酸盐的清除率的影响
姜汁量（mL） 0 清除率（%）
10
15
20
25
30
4 正交实验设计
本设计选取姜汁提取温度、提取时间和姜汁用量三个因素来进行正交实验以确定姜汁对亚硝酸盐最佳清除条件。采用L9(33)正交表。
表4 因素水平表
水平 反应时间（min） 浸提温度(℃) 姜汁提取液用量（ml） 1 5 70 15 2 10 80 20 3 15 90 25
实验号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 K1 K2 K3 k1 k2 1(70) 1 1 2(80) 2 2 3(90) 3 3
1(5) 2(10) 3(15) 1 2 3 1 2 3
1(15) 2(20) 3(25) 2 3 1 3 1 2
1 2 3 3 1 2 2 3 1
清除率（%）
参考文献：
[1] 丁之恩.亚硝酸盐和亚硝胺在食品中的作用及其机理[J].安徽农业大学学报，1994，7（2）：95～96.
[2] 曹会兰.亚硝酸盐对人体的危害和预防[J].微量元素与健康研究，2003，（2）：78～80. [3] 方正祥,张水华,高建华,等.一些果蔬对活性自由基和亚硝酸盐的清除作用[J].食品与
发酵工业,1995，（2）：31～35.
[4] 武彩霞,丁华.生姜药理作用研究进展[J].医学专科学校学报，2004，11（6）：23～25. [5] 王威.4 种辛辣蔬菜抗氧活性的研究[J].食品与发酵工业，2001，（5）：123～126.
[6] 刘兴友，刁有祥.食品理化检验[M].北京：农业大学出版社，1995.
[7] 武彩霞,魏欣冰,丁华. 生姜有效部位的调血脂作用研究[J ] . 齐鲁药事,2005 ,24
(3) :175
[8] 付爱华,尹建元. 黄精和生姜抗皮肤癣菌活性研究[J ] . 白求恩医科大学学
报,2001 ,27 (4) :384 – 385
[9] 阎惠英,张杰梅,乔晓君. 姜和蒜抑制活性氧作用的研究[J ] . 包头医学院学
报,1997 ,13 (l) :10 - 12
[10] 刘金玲,王卫东,郭景云. 鲜生姜提取液抗氧化作用的探讨[J ] .河南中医,1996 ,16
(3) :156