Nitrat in Gemüse

Reflektometrische Bestimmung nach Reduktion zu Nitrit und Reaktion mit Griess-Reagenz.

Einleitung

Nitrate sind natürlich vorkommende Verbindungen, die in der Luft, im Wasser, im Boden und in Pflanzen vorkommen und Teil des Stickstoffkreislaufs sind. Der Mensch nimmt Nitrat aus verschiedenen Quellen auf, aber pflanzliche Stoffe in Form von Gemüse tragen in der Regel am meisten dazu bei, es sei denn, der Nitratgehalt des Trinkwassers ist außergewöhnlich hoch.¹ Der Nitratgehalt in Gemüse kann durch eine Reihe von Faktoren beeinflusst werden, darunter die Art bzw. der Teil des Gemüses, die Häufigkeit des Anbaus, die Witterungsbedingungen, die Bodenqualität, die Verfahren der Lebensmittelherstellung und die Art bzw. Menge der Düngemittel.²

Nitrate selbst sind relativ ungiftig, aber die im Körper gebildeten Metaboliten wie Nitrit, Stickoxid und N-Nitroso-Verbindungen sind bedenklich, da sie sowohl mit Krebs als auch mit der Blutkrankheit Methämoglobinämie in Verbindung gebracht werden.³ Daher ist es wichtig, den Nitratgehalt in Gemüse zu überwachen, um diese potenziellen negativen Auswirkungen auf die Gesundheit zu vermeiden. In diesem Beitrag wird eine allgemeine Methode zur Bestimmung des Nitratgehalts in Gemüse mittels Reflektometrie vorgestellt.

Versuchsmethode

Nitrationen werden durch ein Reduktionsmittel zu Nitritionen reduziert. In Gegenwart eines sauren Puffers reagieren diese Nitritionen mit einem aromatischen Amin zu einem Diazoniumsalz, das wiederum mit N-(1-Naphthyl)-Ethylendiamin zu einem rot-violettfarbenen Azofarbstoff reagiert, der reflektometrisch bestimmt wird.

Reagenzien, Geräte und Materialien

Testsätze

• Nitrat-Testmethode: reflektometrisch mit Teststäbchen 5 – 225 mg/l NO₃^- Reflectoquant^® (1.16971) oder
• Nitrat-Testmethode: reflektometrisch mit Teststäbchen 3 – 90 mg/l NO₃^- Reflectoquant^®(1.16995)

Geräte

• Reflectometer RQflex^® 20 Reflectoquant^® (1.17246)

Hinweis: *Dieser Anwendungshinweis bezieht sich auf RQflex^® 20 und alle nicht mehr erhältlichen Geräte (RQflex^® 10, RQflex^® plus)

Probenvorbereitung

• Die Probe in einem Mixer (z. B. Ultra-Turrax^®) homogenisieren.
• Eine repräsentative Probe in einen Becherglas einwiegen und mit destilliertem Wasser versetzen.
• Das Becherglas mit einem Uhrglas abdecken und ca. 15 Minuten kochen.
• Abkühlen lassen, das Gemisch in einen Messkolben überführen und bis zum Endvolumen mit destilliertem Wasser auffüllen.

Die empfohlenen Probenmengen und -volumina für verschiedene Gemüsesorten sind in der nachstehenden Tabelle zur Probenvorbereitung aufgeführt. Da die Nitratkonzentrationen von Gemüse zu Gemüse sehr unterschiedlich sein können, muss der Verdünnungsfaktor entsprechend angepasst werden.

Instrumentelle Analytik

• Die Taste START des Reflektometers drücken und gleichzeitig das Teststäbchen ca. 2 Sekunden in die Probe (15 - 30 °C) eintauchen. Dabei darauf achten, dass beide Reaktionszonen eingetaucht werden.
• Überschüssige Flüssigkeit über die lange Kante des Stäbchens auf ein saugfähiges Papiertuch ablaufen lassen.
• 60 Sekunden warten und dann das Stäbchen im Reflektometer messen.

Der Wert [mg/l] wird automatisch gespeichert. (Bitte die RQflex^® Bedienungsanleitung und die Anwendungshinweise der Reflectoquant^® Nitrat-Tests beachten.)

Berechnung

Nitratgehalt [mg/kg] = Messwert [mg/l] x Wasservolumen [ml] ÷ Gewicht der Probe [g]

Nitratgehalt [mg/kg] = Messwert x Faktor

Tabelle 1. Überblick über die Verdünnung

Probe	Gewicht [g]	Hinzugefügtes Wasser [ml]	Endvolumen [ml]	Faktor
Brokkoli	10	50	100	10
Chicorée	10	40	50	5
Endiviensalat	10	50	100	10
Feldsalat	5	50	100	20
Gurke	10	50	100	10
Karotte	10	40	50	5
Kohlrabi	5	50	100	20
Paprika	25	20	25	1
Radicchio	10	40	50	5
Rettich	10	50	100	10
Sauerkraut	10	40	50	5
Tomate	25	40	50	2
Weißkohl	10	40	50	5
Zucchini	10	50	100	10

Ergebnisse

Tabelle 2. Vergleich mit enzymatischer Methode

Probe	Reflectoquant® [mg/kg]	Enzymatisch [mg/kg]
Brokkoli	606	464
Chicorée 1	< 15	< 25
Chicorée 2	57	53
Endivie 1	4967	4900
Endivie 2	376	390
Feldsalat	4240	4270
Karotte	74	74
Kohlrabi	1616	1639
Rote Paprika	< 3	< 5
Gelbe Paprika	6	8
Radicchio	63	55
Rettich	94	91
Sauerkraut	59	51
Tomate	< 7	< 12
Weißkohl	196	107
Zucchini 1	524	737
Zucchini 2	1185	1170

Literatur

1. 2016. WHO. Nitrate and Nitrite in Drinking-Water. Background Document for Development of WHO Guidelines for Drinking-Water Quality. Geneva, Switzerland. [Internet].

2. Salehzadeh H, Maleki A, Rezaee R, Shahmoradi B, Ponnet K. The nitrate content of fresh and cooked vegetables and their health-related risks. PLoS ONE. 15(1):e0227551. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0227551

3. 2008. Authority EFS. Opinion of the Scientific Panel on Contaminants in the Food chain on a request from the European Commission to perform a scientific risk assessment on nitrate in vegetables. The EFSA Journal.689:1-79.