摘 要

本文首先介绍了亚硝酸盐在人类饮食中的广泛存在和危害，指出了发展亚硝酸盐的快速检测这一技术的重要意义。 介绍了几种目前较常见的亚硝酸盐检测方法的同时，指出了这些方法所存在的各种不足和局限性。本文主要介绍的是最近发展较为快速的一种检测手段——基于喷蜡打印的纸基检测技术。这一检测技术结合亚硝酸特有的Griess化学反应，可以实现亚硝酸盐在食物中是否过量的快速检测。这一简单、快速、廉价的方法极有可能广泛应用于日常生活。另外，可使用相机在暗室中对实验结果进行图像拍摄和电脑分析，以更精准判断亚硝酸盐的浓度。此技术的重要意义在于快速鉴别食物中所含的亚硝酸盐浓度范围，以判断此种食物的长期食用是否会对人体产生危害或影响。

关键词：亚硝酸盐 快速检测 纸基检测

ABSTRACT

This paper firstly introduces the widespreading and disadvantages of nitrite in human food and the importance of developing rapid detection techniques for nitrite. Several methods for detecting nitrite are introduced next, and the shortcomings and limitations of these methods are also mentioned. This paper primarily focuses on the rapidly developing detection strategy – wax printing combined paper-based detection technique, which combines with nitrite-specific chemical color reaction (Griess reaction) to apace detect whether the nitrite is excessive. Meanwhile, it is expected that this technique can be used in our daily life for its simplicity, rapidness and low-cost. Besides, we capture pictures of the reaction results with digital cameras in the dark room and process these photos with computer software to achieve more accurate detection of nitrite. The significance of this technology is to quickly identify the range of nitrite in food and analyze whether the long-term consumption of such food will cause harmful impact on the human body.

KEYWORDS：Nitrite Rapid detection Paper-based Wax printing

目 录

摘 要 Ⅰ

ABSTRACT Ⅱ

第一章 文献综述 1

1.1亚硝酸盐的介绍 1

1.1.1 亚硝酸盐的性质 1

1.1.2 国家食品安全标准 2

1.2 纸基检测技术的发展 3

1.2.1 纸基设备制造技术 3

1.2.2 检测信号的采集 4

1.3 亚硝酸盐检测技术的发展 5

1.3.1 光度法 5

1.3.2 催化发光法 6

1.3.3 色谱法 6

1.3.4 电化学法 7

1.4 亚硝酸盐快速检测技术的进展 8

1.4.1 纸基检测法 8

1.4.2 其他检测方法 9

第二章 亚硝酸盐快速检测试纸的研制 10

2.1 实验思路和方法 10

2.1.1 实验思路 10

2.1.2 实验所需材料 11

2.1.3 实验所用仪器与设备 11

2.2 实验部分 11

2.2.1 显色剂的配制 11

2.2.2 显色剂的有效性评估 12

2.2.3 亚硝酸盐快速检测试纸的试制 12

2.2.4 检测试纸的性能测定 13

2.2.5 亚硝酸盐快速检测试纸的应用试验 14

2.3 结果与讨论 15

2.3.1 显色剂性质分析 15

2.3.2 纸基设备制造工艺的优化 17

2.3.3 成品检测试纸的综合分析 18

第三章 结论与展望 22

3.1 结论 22

3.2 展望 22

参考文献 23

致 谢 27

第一章 文献综述

1.1 亚硝酸盐的介绍

1.1.1 亚硝酸盐的性质

亚硝酸盐是一类含有亚硝酸根离子的化合物，常见的有亚硝酸钾、亚硝酸钠等。亚硝酸盐在生活中的分布范围十分广泛，生活污水、人畜粪便等生活垃圾、人工含氮有机化肥都有包含，另外，车辆工厂石油燃料产生的大量氮氧化物，与雨水混合产生亚硝酸根离子可渗入土层和水源。亚硝酸盐在工业生产、建筑建造等行业中的应用非常广泛，但是在食品行业中的使用量必须很低。亚硝酸盐添加在食品中主要用作优质的发色剂，兼具防腐和增加风味的作用。亚硝酸盐的味道与日常食用的盐（氯化钠）的味道非常接近，但食用过量亚硝酸盐会导致人体中毒，且研究表明孕妇在怀孕时期对亚硝酸盐的摄入量与胎儿发育畸形的概率之间有明显关系^[1]，此外亚硝酸盐已被联合国国际癌症研究机构（IARC）列为“可能使人致癌物”范围^[2]。因此探索出一种能对食物中亚硝酸盐进行快速检测的技术对我们日常生活和健康来说尤为必要。

图1-1画出了亚硝酸的具体结构式，可以看出，亚硝酸根离子中氧元素处于不稳定的高价态，同时其中氮元素处于中间价态，因此亚硝酸根同时具有还原性、氧化性，化学性质非常活泼。人体内硝酸盐在微生物的作用下可还原为亚硝酸盐，是N-亚硝基化合物的前体物质^[3]，同时亚硝酸盐能与芳香胺发生特征性的重氮化反应，亚硝酸根离子是二齿配体，并且已知以至少五种不同的方式键合到金属中心。在食品的烧制或烹饪过程中,食物中的亚硝酸盐可能与氨基酸衍生物发生反应，形成致癌物质——亚硝胺^[4]。在致毒量上，0.3～0.5克的亚硝酸盐摄入可导致人体中毒，3克可导致人体死亡^[5]。

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