《Food Chemistry Advances》:Nitrite Accumulation in Preserved and Leftover Vegetables: The Role of Storage Conditions in Food Safety
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本研究针对加工和剩余蔬菜在贮藏过程中亚硝酸盐积累引发的食品安全问题,系统评估了卷心菜和白萝卜在不同温度(4°C、21°C、37°C、60°C)贮藏下亚硝酸盐的动态变化。结果表明,初始加工未导致亚硝酸盐升高,但贮藏温度显著影响其积累:4°C和60°C条件下亚硝酸盐未被检出,而21°C和37°C下亚硝酸盐快速积累,峰值分别达84.3 mg/kg(卷心菜)和110.6 mg/kg(白萝卜)。盐渍样品亚硝酸盐峰值较低且延迟出现。研究明确了温度控制对微生物驱动亚硝酸盐形成的关键作用,为家庭和餐饮业食品安全实践提供了科学依据,有助于减少因过度担忧造成的食物浪费。
卷心菜、白萝卜这些富含硝酸盐的蔬菜是许多家庭餐桌上的常客,尤其是作为剩菜或者腌制食品时。然而,近年来公众越来越担心这些加工或存放后的蔬菜是否会变成健康“杀手”——因为在贮藏过程中,蔬菜中的硝酸盐可能在微生物作用下转化为亚硝酸盐,而亚硝酸盐不仅本身具有一定毒性,更令人担忧的是,它可能在体内与胺类物质结合形成强致癌物亚硝胺。社交媒体上甚至一些专家讨论中,常出现“隔夜菜致癌”、“腌制食品吃不得”等笼统警告,但这些说法往往缺乏科学依据,反而可能导致不必要的食物浪费,特别是在依赖蔬菜腌制和剩菜利用的家庭和地区。
为了澄清这一问题,并给出基于证据的食品安全指导,来自韦恩州立大学营养与食品科学系的Suxuan Xu、Danya Raza和Maesha Musarrat在《Food Chemistry Advances》上发表了他们的研究成果。他们的研究聚焦于两种常见的硝酸盐富集蔬菜——卷心菜和白萝卜,系统探究了烹饪或盐渍处理后,在不同温度条件下(模拟家用冰箱4°C、室温21°C、夏季高温37°C以及食品保温60°C)贮藏时,亚硝酸盐的积累规律。
研究人员采用的关键技术方法包括:通过沸水焯煮(5分钟)制备熟制蔬菜样品,采用4%盐渍法制备腌渍样品;参照ISO 6635等方法进行样品中硝酸盐和亚硝酸盐的提取;利用格里斯(Griess)试剂法进行显色反应,并通过可见分光光度计在540 nm波长下测定吸光度,定量分析亚硝酸盐浓度;使用氯化钒(VCl3)将硝酸盐还原为亚硝酸盐,从而测定总硝酸盐含量;并对分析方法的线性、检测限(LOD)、定量限(LOQ)和加标回收率进行了验证,确保数据可靠。研究在三个不同生长季节(冬-夏-冬)分别采样,以涵盖蔬菜自然成分差异,每个季节的样品作为生物学重复,分析时进行技术重复。
3.1. 方法验证
研究首先验证了分析方法的可靠性。亚硝酸盐标准曲线的线性相关系数(r2)达到0.9998,线性良好。方法的检测限(LOD)为0.43 mg/kg蔬菜,定量限(LOQ)为1.30 mg/kg蔬菜。加标回收率在95.1%至98.8%之间,平均为98.48%,符合方法准确度要求。
3.2. 初始硝酸盐和亚硝酸盐含量
新鲜卷心菜和白萝卜的初始硝酸盐含量(以鲜重计)分别为319.4 ± 68.2 mg/kg和1163.3 ± 104.5 mg/kg,与文献报道一致。烹饪(焯水)导致两种蔬菜的硝酸盐含量显著降低(卷心菜降低23%,白萝卜降低47%),这主要归因于硝酸盐在水中的高溶解性。盐渍蔬菜由于水分流失,单位鲜重的硝酸盐含量表现出浓缩效应,但换算成干重后,硝酸盐含量实际是降低的。值得注意的是,无论是新鲜、刚烹饪完还是刚盐渍的蔬菜,其亚硝酸盐含量均低于检测限,表明初始加工本身并未引入显著的亚硝酸盐。
3.3. 不同贮藏条件下亚硝酸盐含量的变化
贮藏温度是影响亚硝酸盐积累的关键因素。在抑制微生物生长的条件下(4°C冷藏和60°C保温),整个7天的贮藏期内,熟制蔬菜中均未检测到亚硝酸盐。
然而,在适宜微生物活动的温度下(21°C和37°C),亚硝酸盐快速积累。熟制蔬菜在21°C贮藏时,亚硝酸盐在24小时达到峰值(卷心菜:84.3 ± 8.28 mg/kg;白萝卜:94.64 ± 6.31 mg/kg),之后逐渐下降。在37°C下,积累速度更快,卷心菜在8小时即可检出亚硝酸盐,12小时达到峰值(110.6 ± 8.21 mg/kg);白萝卜在12小时检出,20小时达到峰值(96.53 ± 5.34 mg/kg)。峰值过后,亚硝酸盐含量开始下降,这可能是由于微生物进一步将亚硝酸盐还原为氮气(N2)等气体。
盐渍蔬菜在21°C下贮藏也观察到亚硝酸盐积累,但峰值出现较晚(第2天),且峰值浓度显著低于同温度下的熟制蔬菜(卷心菜:36.29 ± 4.27 mg/kg;白萝卜:20.32 ± 0.21 mg/kg)。这可能是由于盐分抑制了大部分细菌,而主导发酵的乳酸菌(Lactic Acid Bacteria, LAB)将硝酸盐转化为亚硝酸盐的效率较低。
研究的讨论部分深入分析了上述现象背后的微生物学机制。亚硝酸盐的积累是微生物硝酸盐还原酶(Nitrate Reductase)作用的结果,这一过程高度依赖于温度。在4°C以下,微生物代谢活动缓慢;在60°C以上,多数微生物生长被抑制。而在21-37°C的“危险区间”,微生物活性旺盛,导致硝酸盐(NO3-)向亚硝酸盐(NO2-)的快速转化。亚硝酸盐达到峰值后的下降,则与微生物的进一步反硝化作用(Denitrification)有关,将亚硝酸盐逐步还原为一氧化氮(NO)、一氧化二氮(N2O)最终到氮气(N2)而逸散。
这项研究的意义在于为日常食品安全实践提供了明确的科学指导。它证实,通过严格控制贮藏温度(冷藏低于4°C或热存高于60°C),可以有效避免蔬菜制品中亚硝酸盐的积累风险。这对于家庭正确保存剩菜、食品服务行业规范操作以及公众科学认识腌制发酵食品的安全性具有重要指导价值。研究结果有助于纠正“所有剩菜和腌制食品都不安全”的片面认知,减少因过度担忧导致的食物浪费,同时强调了基于温度控制的微生物风险管理是预防亚硝酸盐相关健康风险的关键。研究指出,感官判断(如腐败迹象)可能滞后于亚硝酸盐的积累峰值,因此不能单纯依靠外观或气味来判断安全性,遵循科学的贮藏指南至关重要。未来研究可进一步探讨实际贮藏中温度波动、初始菌落、包装方式等因素的影响,以完善指导建议。