综述：婴儿食品中硝酸盐和亚硝酸盐检测的分析方法：进展与现状

《Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis》：Analytical Approaches for the Determination of Nitrate and Nitrite in Infant and Baby Foods: Advances and Occurrence

硝酸盐和亚硝酸盐在婴幼儿食品中的分析研究综述了1975至2025年的方法进展、样本处理及浓度数据，强调色谱和电泳技术为主，新兴纳米酶和光学传感器展现潜力，需解决复杂基质干扰问题。

　　

Zeynep Kalayc?o?lu|Ay?egül G?lcü

伊斯坦布尔技术大学，科学与文学院，化学系，马斯拉克，伊斯坦布尔

摘要

由于植物性成分中这些离子的积累，婴儿食品和幼儿食品可能含有硝酸盐和亚硝酸盐。虽然硝酸盐本身不具有急性毒性，但其转化为亚硝酸盐的潜在风险以及随之而来的健康问题需要准确可靠的检测方法。因此，测定商业生产的婴儿配方奶粉中的硝酸盐和亚硝酸盐含量对婴儿健康和法规遵从性至关重要。持续监测这两个因素之间的关系对于预防婴儿健康风险和保持商业婴儿产品的整体质量是必不可少的。本研究汇总了1975年至2025年间全球生产的各种商业婴儿食品和幼儿食品中硝酸盐和亚硝酸盐的分析方法、方法评估、样品制备以及浓度的相关文献报告，重点介绍了用于检测婴儿食品中硝酸盐和亚硝酸盐的分析方法和样品制备策略。同时，还回顾了婴儿食品和幼儿食品中硝酸盐和亚硝酸盐的存在情况以及相关的法律法规。

引言

婴儿在生命最初的几年里，营养至关重要。当母乳喂养不可用或不足时，商业生产的婴儿食品和配方奶粉起着至关重要的作用[1]、[2]、[3]、[4]、[5]。这些产品中使用的蔬菜和加工成分可能天然含有硝酸盐和亚硝酸盐，这些化合物对婴儿既有生理影响，也可能带来健康风险，尤其是由于它们可能形成亚硝胺和高铁血红蛋白[6]、[7]、[8]。因此，严格监管和可靠的检测方法对于确保产品安全并保护婴儿健康至关重要。

自20世纪初以来，关于为婴儿和幼儿引入固体食物的指导建议已经有了显著发展，但关于蔬菜摄入量的建议仍然是儿童喂养建议的核心内容。1958年，美国儿科学会（AAP）营养委员会指出，肠道和神经肌肉系统的发育成熟度、生长速度和活动水平是比年龄更可靠的指标，可以用来判断何时为婴儿引入固体食物[9]。婴儿和新生儿食品行业必须特别谨慎和勤勉。此外，世界各地的监管机构都对婴儿和新生儿食品中的硝酸盐和亚硝酸盐含量设定了限制。因此，彻底评估婴儿食品的质量控制过程至关重要。全球许多研究通过HPLC[10]、分光光度法[11]、流动注射分析[13]和毛细管电泳[14]等方法评估了婴儿配方奶粉中的硝酸盐和亚硝酸盐含量。在我们之前的研究中，我们通过一种样品堆叠方法提高了这两种阴离子的检测灵敏度[15]。使用样品堆叠-毛细管电泳技术，我们发现所有样品中的硝酸盐含量范围为16.1至285毫克/千克，平均值为149毫克/千克。研究发现，红色水果味乳状婴儿食品中的硝酸盐含量最低，而有机南瓜、香蕉和胡萝卜制成的泥状食品中的硝酸盐含量最高。所有样品中的亚硝酸盐含量均低于分析方法的检测限。

由于婴儿食品和幼儿食品中硝酸盐和亚硝酸盐的浓度较低，食品基质的复杂性较高，以及针对婴儿产品的严格监管限制，准确检测这些物质非常重要。基质干扰、样品制备效率的差异以及方法依赖的检测限都会显著影响检测结果，导致不同研究之间的数据不一致或不可比。因此，需要稳健、经过验证且适用于特定目的的分析方法，以确保可靠的监测、法规遵从性和有意义的风险评估。检测婴儿食品中的硝酸盐和亚硝酸盐面临多个分析挑战，包括复杂的、变化较大的食品基质、接近方法检测限的低分析物浓度，以及样品制备步骤可能产生的干扰。此外，加工方式、配方和成分组成的差异也会显著影响提取效率和分析性能。这些挑战要求仔细选择方法、进行方法验证，并正确解释分析结果。

除了传统的色谱和电泳技术外，近年来还出现了许多新的硝酸盐和亚硝酸盐检测方法，特别是基于纳米酶的比色系统、先进的光学探针和传感器导向的平台。多项最新研究报道了基于金属-有机框架、纳米酶催化、荧光猝灭和智能手机辅助读数系统的高灵敏度和快速检测策略[16]、[17]、[18]、[19]、[20]。尽管这些新兴方法在灵敏度和响应时间方面表现出色，但大多数研究都是使用水或加工食品基质进行验证的，而非婴儿食品。尽管如此，这些研究代表了方法学的重要进展，展示了未来在婴儿食品分析领域便携、快速和低成本检测的方向。

一些综述从营养学、毒理学或暴露角度探讨了食品中的硝酸盐和亚硝酸盐[7]、[21]、[22]。这些研究通常强调全球范围内的存在模式、膳食摄入量和与健康相关的影响。现有的综述很少系统地比较不同分析技术、样品制备策略以及婴儿食品中的特定基质限制。本文通过明确解决这一空白，补充了早期的食品范围评估，并提供了针对婴儿产品的专门分析框架。我们的综述调查了1975年至2025年间全球商业婴儿食品和幼儿食品中分析方法、方法评估、样品制备以及硝酸盐和亚硝酸盐含量的相关文献。目的是提供过去五十年来针对婴儿产品的分析方法、样品制备策略和检测数据的综合概述。图1展示了用于检测婴儿食品中硝酸盐和亚硝酸盐的主要分析方法。该研究还探讨了硝酸盐和亚硝酸盐的存在情况，并讨论了相关的法律法规。通过将方法学进展与定量数据相结合，本文为从事婴儿食品分析的分析化学家和监管实验室提供了实用的参考框架。

从分析化学的角度来看，检测婴儿食品中的硝酸盐和亚硝酸盐与药物和生物医学分析有几个关键挑战，包括在低浓度水平下需要高灵敏度[1]、严格的法规遵从性[1]、方法验证[1]，以及在类似生物的复杂基质中表现出稳健的性能[1]。婴儿食品是高度可变且成分复杂的系统，类似于生物和药物基质，其中基质效应、提取效率和方法依赖的选择性对分析结果的可靠性有重要影响。因此，用于检测婴儿食品中硝酸盐和亚硝酸盐的分析策略与药物和生物医学分析的方法学原理和验证要求密切相关。

章节摘录

文献搜索和综述方法

进行了系统的文献搜索，以识别报告婴儿配方奶粉和幼儿食品中分析方法及硝酸盐和亚硝酸盐含量的研究。搜索了Web of Science、Scopus和ScienceDirect数据库，时间范围涵盖1975年1月至2025年3月的出版物，即现代硝酸盐和亚硝酸盐检测技术建立的时期。

搜索策略结合了与硝酸盐和亚硝酸盐相关的关键词

婴儿食品中硝酸盐和亚硝酸盐分析的样品制备策略

样品制备是准确检测婴儿食品中硝酸盐和亚硝酸盐的关键步骤，因为它直接影响提取效率、基质干扰和整体分析性能。婴儿食品基质具有高度异质性，可能含有蛋白质、脂肪、碳水化合物、色素和添加剂，这些成分会干扰后续的检测。因此，适当的样品制备策略对于释放可溶性硝酸盐和亚硝酸盐至关重要

婴儿食品中硝酸盐和亚硝酸盐的检测方法

由于硝酸盐和亚硝酸盐对婴儿的毒理学相关性和潜在健康风险，持续监测这些物质至关重要。多年来，已经开发出多种高灵敏度和高准确度的分析方法来定量这些无机阴离子。应用的技术包括分光光度法、色谱法、毛细管电泳法和电化学方法，每种方法在检测限、选择性和基质兼容性方面都有其优势。

婴儿食品和幼儿食品中硝酸盐和亚硝酸盐的存在情况及其监管方面

为了将分析结果置于商业婴儿食品的更广泛组成背景下，图3展示了调查研究中报告的产品类型分布。如图所示，基于蔬菜的产品占比最大（32.6%），其次是基于水果的产品（20.9%）和混合或全餐食品（17.1%）。基于肉类的配方（15.5%）以及基于谷物和乳制品的产品（14%）市场份额较小，但仍相当可观。

未来展望

未来关于婴儿食品中硝酸盐和亚硝酸盐的研究应重点提高在不同且变化较大的食品基质中的方法稳健性，同时尽量减少样品制备偏差。尽管离子色谱法目前是监管监测的参考技术，但预计未来的发展将带来更快、更环保和更具成本效益的方法。微型化电化学和光学传感器平台的进步为现场检测带来了希望

结论

本综述全面评估了过去五十年来婴儿食品中硝酸盐和亚硝酸盐的含量，时间跨度从20世纪70年代的早期研究到2020年代的最新分析研究。在这一广泛的时间范围内，方法学演变明显，从速度慢且易受干扰的比色法发展到现代的色谱法、电泳法、化学发光法和基于传感器的平台，这些方法提供了显著改进

CRediT作者贡献声明

Ay?egül G?lcü：撰写——综述与编辑、初稿撰写、方法论设计。Zeynep Kalayc?o?lu：撰写——综述与编辑、初稿撰写、可视化设计、方法论设计。

利益冲突声明

作者声明没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

作者衷心感谢土耳其伊斯坦布尔技术大学对这项工作的支持。