離子色譜法測定乳制品中硫氰酸鹽的研究

陳敬　錢振杰　潘亮等

摘要 [目的]建立乳制品中硫氰酸鹽含量測定的離子色譜方法。[方法]樣品溶液經乙酸沉淀，去除蛋白質及脂肪的干擾后，過濾裝瓶。采用Ion Pac AS11HC柱（4 mm×250 mm）對其進行分離。以保留時間定性，試樣中硫氰酸根峰面積比與標準系列比較定量。[結果]試驗表明，硫氰酸鹽在0.1～2.0 mg/L范圍內線性關系良好，相關系數為R2=0.999 6，添加回收率為92.0%～96.6%，變異系數分別為1.18%～2.28%，定量限為1.0 mg/kg。[結論]該方法簡便、快速、可靠，可用于市售乳制品中硫氰酸鹽含量的測定。

關鍵詞 硫氰酸鹽；離子色譜；乳制品

中圖分類號 S879.1；O657.7 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2014）20-06796-02

乳及乳制品中含有豐富的營養物質，如保存不當極易滋生細菌導致酸敗，不但降低了原料乳的整體質量，而且也影響了乳品的加工。為了延長牛乳的保質期，硫氰酸鹽作為保鮮劑曾被廣泛應用于乳品行業之中[1]。研究表明，硫氰酸鹽在人體內會釋放氰根離子，并和血液中的細胞色素氧化酶中的三價鐵離子結合，進而抑制該酶的活性，使組織發生缺氧[2]。因此，長期過量地攝入硫氰酸鹽會對人體造成一定的傷害，近年來，國家已禁止其作為食品添加劑使用[3]。對乳制品中的硫氰酸鹽，目前有報道的測定方法主要為分光光度法[4]、氣相色譜法[5]、液相色譜法[6]、氣相色譜-質譜聯用法[7]、毛細管電泳法[8]及離子色譜法[9]等。其中，離子色譜作為新型陰離子檢測工具，具有靈敏、特異性強的優點，已引起廣泛的重視。筆者擬建立一種快速準確測定乳與乳制品中硫氰酸鹽的分析方法，檢出限和穩定性均應可滿足日常檢驗檢疫工作人員實施有效、快速和準確監管的需求。

1 材料與方法

1.1 材料 供試樣品為市售乳及乳制品。

主要試劑：硫氰酸鈉（CAS No.：540727，純度≥98.0%）、乙酸溶液（3%）、氫氧化鉀淋洗液（100 mmol/L），所有化學試劑均為分析純級，所有試驗用水均為電阻率為18.2 MΩ·cm的超純水。硫氰酸根（SCN-）標準儲備溶液（1 000 mg/L）：準確稱取硫氰酸鈉1.567 9 g，超純水溶解，定容至1 000 ml，于4 ℃冰箱保存；SCN-標準工作溶液（100 mg/L）：取10.00 ml上述儲備液于100 ml容量瓶，定容搖勻使用。

主要儀器與設備：ICS1000離子色譜儀，配陰離子抑制器及電導檢測器，美國Dionex；MilliQ Advantage A10超純水系統，美國Millipore公司；分析天平，感量為 0.1 mg和1 mg，德國Sartorius；3K15臺式離心機，轉速≥10 000 r/min，配5 ml或10 ml離心管，德國sigma；KQ500DE超聲波清洗器，昆山舒美；C18凈化柱，0.22 μm水性濾膜針頭濾器，天津富集。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理。

稱取液體樣品試樣10 g或固體樣品試樣2.5 g（精確至0.01 g），置于100 ml容量瓶中，加水80 ml，搖勻，超聲30 min，加入3%乙酸溶液2 ml，于4 ℃放置20 min，取出放置至室溫，加水稀釋至刻度。溶液經濾紙過濾，取上清液備用。取上述備用的上清液約15 ml，通過已活化的C18柱和0.22 μm水性濾膜針頭濾器，棄去10 ml初濾液，收集后面洗脫液待測。

1.2.2 標準曲線繪制。

準確吸取標準工作液0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.0 ml置于容量瓶中，其他操作同“1.2.1”樣品前處理，按SCN-含量由低到高進樣，以SCN-含量為橫坐標，以SCN-峰面積比為縱坐標，繪制標準曲線。同時進試樣溶液，根據保留時間定性，試樣的SCN-峰面積與標準系列比較定量。

1.2.3 儀器分析條件。

色譜柱：Ion Pac AS11HC色譜柱（4 mm×250 mm）及配套保護柱；流動相：100 mmol/L氫氧化鉀溶液；進樣量：20 μl；流速：1.0 ml/min；柱溫：30 ℃；抑制器：ASRS300連續自動再生膜陰離子抑制器；抑制電流：250 mA；檢測器溫度：35 ℃。

2 結果與分析

2.1 前處理條件的選擇

乳與乳制品中含有大量的油脂及蛋白質，如果處理不好這些雜質可能會對色譜柱造成很大的影響，導致柱效降低、色譜峰拖尾等現象發生，因此前處理手段顯得尤為重要。離子色譜法測定陰離子時，蛋白質和脂肪的沉淀常采用2種方式進行，其優缺點如表1所示。該研究最終采用加入3%乙酸溶液2 ml來進行蛋白質的沉淀。

2.2 淋洗液濃度的選擇

試驗分析了不同淋洗液濃度下SCN-的分離情況，如圖1所示。如果使用較低的淋洗液強度，雖然可以得到很好的分離效果，但是SCN-保留時間過長，峰形變差、分析時間也成倍增加；如果使用較高的淋洗液強度，則可以降低分析時間并仍具有滿意的分離效果。

圖1 不同淋洗液濃度下SCN-標準溶液色譜

該研究最終選用淋洗液濃度為100 mmol/L的氫氧化鈉溶液為淋洗液，目標物質與乙酸沉淀劑可達到基線分離，硫氰酸鹽的保留時間為11.3 min，牛乳空白樣品色譜圖如圖2所示。

圖2 牛乳空白樣品溶液中SCN-色譜

2.3 干擾物質的影響

考慮到除鮮乳外，可能還會涉及到其他類別的樣品測試，尤其是含乳飲料等，其基體復雜，可能含有多種陰離子及有機酸，該試驗考察了濃度為10 mg/L的乙酸、乳酸、氯離子、硝酸根、硫酸根、磷酸根、檸檬酸7種常見陰離子及有機酸對SCN-檢測的影響。在所確定的試驗條件下，以上幾種物質不會對目標物質測定造成干擾，色譜圖見圖3。

圖3 幾種常見陰離子及有機酸混合物色譜

2.4 標準曲線與最低檢出限

在規定色譜條件下，對標準系列溶液進行測定。在0.1～2.0 mg/L硫氰酸根含量范圍內，回歸方程為y=7.396 4x+0.066 5，線性相關系數R2=0.999 6。按信噪比S/N=10計算，當取樣量為10 g時，該方法的最低定量限為1.0 mg/kg。

2.5 精密度與添加回收試驗

由于SCN-在牛乳中具有一定的本底值，故該試驗以新鮮牛乳作為基質，參考其本底值對SCN-標準進行2.0、4.0、8.0 mg/kg 3個濃度水平的添加回收試驗，每個添加水平重復測定3次，扣除樣品基體所含SCN-平均濃度計算添加回收率，回收率與精密度見表2。

3 結論

該研究建立了離子色譜測定乳制品中硫氰酸根的檢測方法，對檢測條件進行了優化并對試驗結果進行驗證。該方法快速、簡便、選擇性和準確性高，靈敏度和精密度也滿足實際工作需要，適用于乳與乳制品中硫氰酸鹽含量的測定。

參考文獻

[1] 顧欣，黃士新，李丹妮，等.乳中硫氰酸鹽對人類健康的風險評估[J].中國獸藥雜志，2010（9）：45-49，52.

[2] 韋淑萍.奶與奶制品的食品安全問題探討[J].中國衛生標準管理，2013（13）：48-49.

[3] 關于印發《食品中可能違法添加的非食用物質和易濫用的食品添加劑品種名單（第一批）》的通知，衛生部，食品整治辦（2008）3號[Z].2008.

[4] 蘇婷婷，續鶯，顧洪濤.乳制品中硫氰酸鈉含量的測定——分光光度法[J].中國乳業，2013（2）：48-49.

[5] 宋潔，傅英文，杜利君，等.頂空進樣-氣相色譜法檢測乳制品中硫氰酸鹽的含量[J].色譜，2012（7）：743-746.

[6] 李晰暉，任國譜，肖蓮榮.反相高效液相色譜法檢測原料乳中的硫氰酸鈉[J].保鮮與加工，2014（2）：52-56.

[7] 周正香.氣相色譜-質譜法測定乳制品中的硫氰酸根[J].食品科學，2012（4）：153-156.

[8] 吳劍平，顧欣，李丹妮，等.毛細管電泳法檢測牛奶中硫氰酸鈉質量濃度[J].中國乳品工業，2012（3）：53-56.

[9] 楊麗婧，梁琪.離子色譜法測定乳粉中硫氰酸鈉前處理方法的研究[J].青海大學學報：自然科學版，2013（2）：32-34.