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亞硝酸鹽
含有亞硝酸根陰離子(NO??)的鹽。
亞硝酸鹽
亞硝酸鹽（英語(yǔ)：nitrite）是亞硝酸的結合基，是一種極易溶于水且極不穩定、易分解的劇毒無(wú)機鹽。通常由亞硝酸根離子與一種金屬陽(yáng)離子組成，亞硝酸根離子的分子式為NO??。亞硝酸鹽主要是指亞硝酸鈉和亞硝酸鉀。堿金屬、堿土金屬的亞硝酸鹽具有很高的熱穩定性，亞硝酸鹽在酸性介質(zhì)中也具有氧化性。亞硝酸鹽不僅用于食品的顏色固定劑和保鮮劑，也可用于制造重氮染料、亞硝基化合物、紡織品工業(yè)、攝影和橡膠化學(xué)制品的制造以及臨床和實(shí)驗室。若人體攝入過(guò)多，則會(huì )有患嬰兒高鐵血紅蛋白血癥、消化系統癌癥、自然流產(chǎn)、中樞神經(jīng)系統出生缺陷的風(fēng)險。
基本信息
中文名
亞硝酸鹽
英文名
Nitrite
拼音
yà xiāo suān yán
CAS編號
14797-65-0
性質(zhì)
化學(xué)式
NO??
結構式
外觀(guān)
白色至淡黃色粉末或顆粒狀（亞硝酸鈉、亞硝酸鉀）
氣味
味微咸（亞硝酸鈉、亞硝酸鉀）
溶解性
幾乎所有的亞硝酸鹽都溶于水
發(fā)展歷史
無(wú)機亞硝酸鹽和硝酸鹽在食品保存中已經(jīng)使用了5000年之久。然而，直到19世紀人們才認識到亞硝酸鹽保存食物的機制實(shí)際上是細菌將硝酸鹽轉化為亞硝酸鹽。這為20世紀初肉類(lèi)保鮮工業(yè)中使用的是亞硝酸鹽而不是硝酸鹽提供了理論依據。肉類(lèi)中的亞硝酸鹽可以極大地延緩肉毒素的形成，使腌肉的風(fēng)味和顏色變好，在儲存過(guò)程中延緩酸腐的發(fā)生，抑制過(guò)熱味的形成，并保留香料和煙熏的味道。
在20世紀早期，美國的肉類(lèi)保存條例第一次允許亞硝酸鹽作為一種治療鹽，其肉類(lèi)檢查條例規定腌制過(guò)程中可使用的亞硝酸鹽的最大量是每45kg肉(干腌)1盎司或每100磅碎肉和/或肉副產(chǎn)品?盎司。自此亞硝酸鹽成為食用腌肉的人的常見(jiàn)膳食營(yíng)養素。20世紀70年代，因為當時(shí)有跡象表明亞硝酸鹽和硝酸鹽內源性所形成的N-亞硝胺與人類(lèi)癌癥發(fā)病率有關(guān)，所以亞硝酸鹽的使用成為了一個(gè)重大的公共健康問(wèn)題。
分布情況
亞硝酸鹽在自然環(huán)境中廣泛存在，尤其是食物中。蔬菜生長(cháng)需要吸收土壤中的硝酸鹽，腌制的魚(yú)、肉等食品中也含有亞硝酸鹽，某些井水中也會(huì )有亞硝酸鹽。許多天然的農副產(chǎn)品本身就含有亞硝酸鹽，加工過(guò)程中也會(huì )產(chǎn)生亞硝酸鹽。蔬菜中亞硝酸鹽的平均含量約為4mg/kg，肉類(lèi)中的亞硝酸鹽含量約3mg/kg，蛋類(lèi)食品中的亞硝酸鹽含量約為5mg/kg，咸菜中的亞硝酸鹽含量約為7mg/kg，豆粉中的亞硝酸鹽含量高達10mg/kg。
化學(xué)結構
亞硝酸鹽是一類(lèi)無(wú)機化合物的總稱(chēng)，由帶一個(gè)負電荷的亞硝酸根離子與帶正電的金屬離子結合而成。其中，亞硝酸根離子基團由一個(gè)氮氧雙鍵與一個(gè)氮氧單鍵連接而成，帶有一個(gè)負電荷。
理化性質(zhì)
物理性質(zhì)
化學(xué)性質(zhì)
堿金屬、堿土金屬的亞硝酸鹽具有很高的熱穩定性；在亞硝酸鹽中，氮原子失去三個(gè)電子，呈現正三價(jià)的狀態(tài)，與氧原子一起形成亞硝酸鹽離子。亞硝酸鹽在酸性介質(zhì)中具有氧化性，其還原產(chǎn)物一般為NO。例如：
這一反應在分析化學(xué)中用于測定NO??的含量。與強氧化劑作用時(shí)，NO??又表現出其還原性。例如：
在實(shí)際應用中，亞硝酸鹽多在酸性介質(zhì)中作氧化劑。
生理作用
抗菌作用
人們很早就認識到，亞硝酸鹽通過(guò)抗菌作用，發(fā)揮食品保鮮作用。人體內的硝酸鹽集中在唾液腺中，隨后釋放到唾液中并轉化為亞硝酸鹽。這一發(fā)現導致人們猜測亞硝酸鹽可能在控制胃腸道內的微生物方面發(fā)揮作用，研究顯示口服亞硝酸鹽可以殺死或阻止常見(jiàn)的口腔病原體和腸道的生長(cháng)，并增強胃液的殺菌作用。在低pH值下，生理水平的亞硝酸鹽還可以在體外殺死艱難梭菌孢子。
腦組織保護作用
在嬰兒出生后的最初幾天，亞硝酸鹽存在于初乳和母乳中，經(jīng)母乳喂養的嬰兒每天消耗近1mg/kg，這是亞硝酸鹽每日推薦攝入量的10倍多。這段時(shí)間對應于能夠還原硝酸鹽的共生微生物在嬰兒體內定植之前的時(shí)間。這種亞硝酸鹽來(lái)源被認為是一種一氧化氮來(lái)源，其可以保護嬰兒免受缺氧/缺血性損傷，也可以保護胃腸道免受細菌病原體的侵害。
心血管系統診斷與保護作用
研究表明，刺激eNOS（內皮型一氧化氮合酶）導致人前臂血管血漿亞硝酸鹽濃度的急性變化。進(jìn)一步研究表明，70%~90%的循環(huán)血漿亞硝酸鹽來(lái)源于eNOS活性。因此，血漿亞硝酸鹽似乎非常適合作為與NO不足相關(guān)的疾病的生物標志物。
亞硝酸鹽除了在診斷方面的作用外，還被認為可能在心血管疾病的治療中發(fā)揮重要作用。與組織氧、pH值降低和局部血流量受損有共同關(guān)聯(lián)的疾病可以用亞硝酸鹽治療。體外心臟和肝臟觀(guān)察顯示亞硝酸鹽可防止缺血再灌注損傷。靈長(cháng)類(lèi)動(dòng)物實(shí)驗表明，長(cháng)期應用亞硝酸鹽對腦血管痙攣有有益作用。此外，在胃中，亞硝酸鹽衍生的NO似乎在宿主防御和調節胃粘膜完整性中發(fā)揮重要作用。所有這些研究以及亞硝酸鹽可以作為NOS（一氧化氮合酶）活性標志物的觀(guān)察結果為亞硝酸鹽的診斷和治療應用開(kāi)辟了新的途徑。
制備方法
通常用堿吸收等物質(zhì)的量的
工業(yè)上也用碳或鐵在高溫下還原硝酸鹽制備亞硝酸鹽。
檢測方法
在食品安全監控、食品分析和水質(zhì)分析等方面，都需要對亞硝酸鹽含量進(jìn)行檢測。許多國家和地區制定了亞硝酸鹽在蔬菜、肉制品等食品中嚴格的含量標準，因此準確檢測食品中的亞硝酸鹽含量意義重大。國內外幾大類(lèi)亞硝酸鹽的檢測方法主要分為光度法、色譜法、化學(xué)發(fā)光法、電化學(xué)法、滴定法等。
應用領(lǐng)域
建筑業(yè)
在混凝土制造中，采用亞硝酸鈣作為水泥混合添加劑，不僅對鋼筋具有防腐蝕作用，同時(shí)對混凝土還具有良好的防凍、速凝和增強作用。據報道，在混凝土中添加2％(w)的亞硝酸鈣，就可以使鋼筋混凝土結構建筑物的使用壽命延長(cháng)15a～50a，抗壓強度增加10MPa～25MPa。
工業(yè)
在工業(yè)中，亞硝酸鹽價(jià)格低，性質(zhì)上又和食用鹽氯化鈉有相似之處，故主要作為工業(yè)鹽。利用亞硝酸鹽可以制成氫氧化鈉（NaOH）、生產(chǎn)氯氣，還可以用來(lái)制作肥皂等工業(yè)用品。此外，在為毛織品上色時(shí)，可使用亞硝酸鈉作為媒介物生成重氮鹽達到染色目的。
食品業(yè)
亞硝酸鈉用于腌制新鮮肉類(lèi)時(shí)是一種多功能食品添加劑。它已被證明是典型腌肉顏色和風(fēng)味發(fā)展的原因以及具有抗氧化劑的功能。更重要的是，亞硝酸鹽已被證明是一種抗菌劑既能抑制肉毒桿菌孢子的萌發(fā)，又能抑制肉毒桿菌營(yíng)養細胞的生長(cháng)。
腌肉顏色的發(fā)展是亞硝酸鈉與肌肉中的血紅素色素反應的結果，這可能是在肉中添加亞硝酸鹽的最明顯的效果。第一步反應包括亞硝酸鹽還原為一氧化氮和血紅素色素(肌紅蛋白)中的鐵還原為亞鐵狀態(tài)。這時(shí)，合成的一氧化氮肌紅蛋白非常不穩定。最后一步發(fā)生在熱加工過(guò)程中，當肌紅蛋白的蛋白質(zhì)部分因熱而變性時(shí)產(chǎn)生了更穩定的化合物亞硝基色素。
鮮肉風(fēng)味的改變是亞硝酸鹽添加在肉中所產(chǎn)生的另一種變化。然而，亞硝酸鹽對臘肉風(fēng)味的影響尚不清楚。
臨床醫學(xué)
血液陰離子亞硝酸鹽通過(guò)與脫氧血紅蛋白和可能的其他血紅素蛋白發(fā)生基于血紅素的一氧化氮(NO)生成反應，從而促進(jìn)缺氧血管舒張。從治療的角度來(lái)看，通過(guò)霧化將溶于鹽水的亞硝酸鹽短期給藥可產(chǎn)生選擇性、持續性肺血管舒張作用，且血液高鐵血紅蛋白水平無(wú)臨床顯著(zhù)增加。因此亞硝酸鹽是一種血管擴張劑和支氣管擴張劑，通過(guò)轉化為NO發(fā)揮作用。
阿根廷和美國進(jìn)行的獨立研究得出了連續靜脈注射亞硝酸鈉和硫代硫酸鈉的組合可在很大程度上使氰化物脫毒的結論。該研究還表明，無(wú)論單獨使用亞硝酸戊酯或與硫代硫酸鈉一起使用，都具有類(lèi)似的效果。就個(gè)體而言，這些簡(jiǎn)單的藥物中的每一種都被認為對氰化物中毒有解毒劑作用。早在1888年就有文獻描述了亞硝酸戊酯與氫氰酸的拮抗作用。
安全事宜
體內來(lái)源
哺乳動(dòng)物亞硝酸鹽內源性來(lái)源來(lái)自：(1)內源性NO的氧化；(2)唾液硝酸鹽被口腔和胃腸道中的共生細菌還原；(3)營(yíng)養肉類(lèi)、蔬菜和飲用水等來(lái)源。亞硝酸鹽在體內的穩態(tài)濃度受到嚴格的調節，并根據每個(gè)組織或腔室和NOS的相對活性而變化。然而，組織中的亞硝酸鹽濃度通常高于循環(huán)中的亞硝酸鹽濃度。
大量攝入蔬菜為飲食中貢獻大量的硝酸鹽和亞硝酸鹽，不到5%的攝入硝酸鹽和亞硝酸鹽來(lái)自于加工肉類(lèi)。大部分硝酸鹽來(lái)自蔬菜和飲用水，而唾液中硝酸鹽還原產(chǎn)生的亞硝酸鹽是攝入亞硝酸鹽的主要來(lái)源。
毒性及危害
大量食用加工肉類(lèi)會(huì )增加胃癌的風(fēng)險，許多人認為其中的硝酸鹽/亞硝酸鹽是造成胃癌的主要原因。亞硝胺是由硝酸鹽、亞硝酸鹽和其他蛋白質(zhì)的化學(xué)反應產(chǎn)生的。N-亞硝基二甲胺(NDMA)是我們膳食中最常見(jiàn)的亞硝胺之一。NDMA是一種有效致癌物，能在多種動(dòng)物的多種組織中誘發(fā)惡性腫瘤，包括肝、肺和胃。
當亞硝酸鹽與人體血紅蛋白發(fā)生反應，使其不能攜帶氧氣時(shí)，嬰兒就會(huì )發(fā)生高鐵血紅蛋白血癥。由此產(chǎn)生的生化貧血導致特征性發(fā)紺。人類(lèi)大約3個(gè)月大后，人體就會(huì )產(chǎn)生一種酶，能夠恢復血紅蛋白的攜氧能力。攝取亞硝酸鹽化合物、嬰兒配方奶粉被飲用水中的硝酸鹽污染或嬰兒食用富含硝酸鹽的食物，通常都是導致高鐵血紅蛋白血癥的原因。盡管人體接觸研究表明，硝酸鹽本身可能不是罪魁禍首。加工肉類(lèi)與高鐵血紅蛋白血癥無(wú)關(guān)。
規定標準
美國規定，碎肉、腌肉、家禽制品中亞硝酸鹽的最高添加量分別為156mg/kg、200mg/kg和625mg/kg，腌肉制品中的殘留量為0.64ppm~7.31ppm。
根據中國《食品添加劑使用標準》，加工肉制品中亞硝酸鈉的最大添加量為150mg/kg，最大殘留量為30mg/kg。食品添加劑法典委員會(huì )(CCFA)中腌火腿和熟腌豬肉的最大亞硝酸鹽殘留量限制為80ppm。
歐盟規定腌制和罐頭肉制品中亞硝酸鹽的最高添加量為150ppm。韓國和日本規定加工食品（如肉制品、肉精加工品、食用牛脂和食用豬肉）中亞硝酸鹽殘留濃度應低于70ppm。
預防措施
由于亞硝酸鹽有毒性，因此在食物生產(chǎn)和加工中控制亞硝酸鹽的使用十分必要。人體食入亞硝酸鹽的中毒劑量為0.3g-0.5g，≥3g可致死。亞硝酸鹽食物中毒最常見(jiàn)的原因是誤食和過(guò)量使用，發(fā)病急驟，如未及時(shí)救治，病死率很高。為確保民眾健康和生命安全，杜絕類(lèi)似事件發(fā)生，應采取的預防措施：
（1）加強衛生宣教，加大相關(guān)法律宣傳力度，積極開(kāi)展各種形式的食品安全知識培訓教育，提高民眾食品安全意識，認識亞硝酸鹽的危害，增強自我保護意識，防止類(lèi)似中毒事件；
（2）健全有關(guān)制度。在包裝上要與食鹽、白糖和味精的外包裝嚴格區別，附加警示標志；在銷(xiāo)售上嚴格落實(shí)“定點(diǎn)銷(xiāo)售，登記備案”的專(zhuān)營(yíng)制度；在使用的全過(guò)程中，責任應落實(shí)到人，實(shí)施“專(zhuān)人進(jìn)貨、專(zhuān)庫存放、專(zhuān)人保管、專(zhuān)人使用”的管理制度；使用時(shí)要嚴格執行相關(guān)標準，掌握好使用劑量；
（3）加強鹽業(yè)管理。嚴禁外包裝無(wú)明顯標志的不合格食鹽上市，對違反相關(guān)法律及鹽業(yè)銷(xiāo)售的不法商販造成食物中毒的經(jīng)營(yíng)者，要依法嚴懲；
維生素C、酚類(lèi)化合物、硫磺類(lèi)化合物可以抑制亞硝胺的合成，500mg維生素C可以使人胃內亞硝胺生成減少99%。健康人胃內幾乎沒(méi)有亞硝胺合成菌，而平衡膳食幾乎阻斷了亞硝胺的直接形成，另外，胃內酸性環(huán)境很快將亞硝酸鹽還原為NO釋放出去。故補充適量維生素C以及平衡膳食可以有效降低亞硝酸鹽毒性。
治療措施
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