李富蘭
(四川理工學院 材料與化學工程學院,四川 自貢,643000)
牛奶營養豐富,易消化吸收,是人們日常生活中不可缺少的食品之一。所以牛奶品質的檢驗對于人們的生活具有極大的意義。牛乳中因含有豐富的蛋白質,為微生物提供了良好的生長環境,極易腐敗變質。在牛乳中摻入硫氰酸鈉后可有效抑菌、保鮮及延長牛乳的保存期。目前,我國衛生部在食品安全方面的工作力度逐漸加大,2008年12月衛生部發布的《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)》中明確規定乳及乳制品中的硫氰酸鈉屬于違法添加物質[1-2]。
硫氰酸鈉的毒性主要由其在人體內釋放的氰根離子引起。氰根離子在體內能很快與細胞色素氧化酶中的三價鐵離子結合,抑制該酶的活性使組織不能利用氧而導致人昏迷。另外有報道稱,由于硫氰酸鹽在人體內代謝可形成硫氰酸,可干擾人的甲狀腺功能,導致非缺碘性甲狀腺腫,影響人體正常生理代謝[3]。
對于硫氰酸鹽測定方法的研究已有很多的報道[4-7],如毛細管電泳法、高效液相色譜法、離子色譜法等。而分光光度法因其靈敏、精確、快速和簡便的工作特點,使其在復雜組分系統中,不需要分離,就可以檢測出其中所含的極少量物質,因此它應用于實際生活中的各個領域。為快速、簡便的測定牛奶中硫氰酸,保證牛奶的質量,試驗利用硫氰酸鈉與三價鐵反應生成硫氰酸鐵絡合離子,使溶液呈血紅色來進行測量,并對牛奶中可能存在的干擾元素進行干擾測定,確定有無干擾;最后對樣品進行分析以及回收率測定。
牛奶樣品:市售牛奶。
紫外-可見分光光度計(上海美譜達儀器有限公司),AR1140型電子分析天平(梅特勒.托利多儀器上海有限公司),電熱鼓風干燥箱DHG-9075A(上海和羽良電子科技有限公司),精密酸度計PHS-3VCA 型(上海大普儀器有限公司),電熱恒溫水浴鍋DK-98-1型(天津市泰斯特儀器有限公司),玻璃儀器 若 干、鹽 酸 硫 酸 鐵 銨 (NH4Fe(SO4)2·12H2O),雙氧水(H2O2),三氯乙酸(CCl3COOH),硝酸(HNO3),硫氰酸鈉三氯乙酸標準儲備液:準確稱取10.000 0g三氯乙酸于干凈燒杯中,用蒸餾水溶解定容至1 000mL。
硫酸鐵銨溶液(100μg/mL):準確稱取硫酸鐵銨0.861 1g,用6mol/L 的鹽酸溶液溶解,再用蒸餾水定容至至1 000 mL。硫氰酸鈉儲備液(1 000μg/mL):準確稱取硫氰酸鈉1.418 0g,用蒸餾水溶解并定容至1 000mL
硫氰酸鈉標準溶液(100μg/mL):用移液管吸取10.00mL硫氰酸鈉儲備液于100mL容量瓶中,用蒸餾水定容至100mL。所用化學試劑均為分析純,水為二次蒸餾水。
1.2.1 測定波長 準確移取100μg/mL硫氰酸鈉標準液0mL和1.0 mL 于25 mL 比色管中,加入1.0mL 硝酸和1.0 mL 硫酸鐵 銨標 準液,振蕩搖勻,用蒸餾水定容至25mL。以試劑空白作參比,用1cm 比色皿,在400~600nm 下掃描其吸收曲線,確定的硫氰酸鐵最大吸收波長。
1.2.2 硝酸用量 準確移取0.50mL硫氰酸鈉標準溶液,分別加入0.20 mL、0.40 mL、0.60 mL、0.80mL、1.00 mL、1.20 mL、1.40 mL、1.60 mL、1.80mL和2.00mL 的硝酸,加入1.0mL 硫酸鐵銨標準液,振蕩搖勻,用蒸餾水定容至25mL。以試劑空白作參比,用1cm 比色皿,最大吸收波長下測定吸光度,確定硝酸的最佳用量。
1.2.3 硫酸鐵銨用量 準確移取0.50mL硫氰酸鈉標準溶液,加入1.0mL硝酸,分別加入硫酸鐵銨0.30mL、0.50 mL、1.00 mL、1.50 mL、2.00 mL、3.00 mL 和4.00 mL,振蕩搖勻,用蒸餾水定容至25mL。以試劑空白作參比,用1cm 比色皿,在最大吸收波長下測定吸光度,確定顯色劑的最佳用量。
在7支25mL的容量瓶中分別加入100mg/L硫氰酸鈉標準溶液0.00 mL、0.50 mL、1.00 mL、1.50mL、2.00mL、2.50mL和3.00mL,加入最佳硝酸用量和最佳顯色劑用量,振蕩搖勻,用蒸餾水定容至25mL。以試劑空白作參比,用1cm 比色皿,在最大吸收波長下測定吸光度,以硫氰酸鈉濃度為橫坐標,吸光度為縱坐標繪制標準曲線。稱取樣品7份,在最佳條件下進行檢測,根據標準曲線可得試樣中的硫氰酸鈉含量。并計算相對偏差RSD。
吸取牛奶20.0mL 于100mL 錐形瓶中,加入約60.0mL三氯乙酸溶液,充分搖蕩使樣品分散完全。加入過氧化氫溶液1.0 mL,在60℃水浴放置5min,冷卻后轉入100 mL 容量瓶中,用三氯乙酸溶液定容到刻度,振蕩搖勻過濾,濾液待用。
準確移取濾液10.0mL于兩支比色管中,加入1.0mL 硝酸,再加入1.0mL 硫酸鐵銨標準溶液,振蕩搖勻,用蒸餾水定容至25mL,按試驗方法測定吸光度,通過標準工作曲線求出樣品濃度。
由圖1可知,隨著檢測波長的增大,絡合物的吸光度也隨之變大,在462nm 處有最大吸收,故選其為試驗的測定波長。

圖1 硫氰酸鐵絡合物在不同波長的吸光度Fig.1 Absorbance of ferric thiocyanate complex at different wavelength
由圖2可知,HNO3加入量為1.0~1.5吸光度較高,在1.0mL左右的吸光度最大,故試驗添加硝酸1.0 mL 為宜。由圖2 還可知,顯色劑用量在1.0~2.0mL的吸光度平穩,當硫酸鐵銨為1.5mL時,吸光度為0.163,繼續增加其用量,吸光度變化不大,綜合考慮選擇硫酸鐵銨用量為1.5mL。

圖2 HNO3和顯色劑不同用量的吸光度Fig.2 Absorbance of different amount of HNO3 and crystal violet
以硫氰酸鈉濃度為橫坐標,吸光度為縱坐標繪制標準曲線,其線性回歸方程為A=0.274 3x+0.001 9,線性相關系數R=0.999 8。稱取樣品7份,在最佳條件下進行檢測,其相對標準偏差RSD=2.38%<5%,表明該方法重現性較好。
按試驗最佳方法測定市售牛奶中的微量硫氰酸鈉,測得硫氰酸鈉的濃度為0.83μg/mL。
在最佳的操作條件下,采用標準加入法測定牛奶樣品中硫氰酸鈉含量,按試驗方法操作,平行測定5 次。從表中可知,該方法的加標回收率為99.0%~101.8%,表明該方法準確度高,可滿足分析需要。

表 分光光度法測定牛奶中硫氰酸鈉的回收率Table Recovery rates of sodium thiocyanate in milk measured by spectrophotometric method
試驗研究了分光光度法測定硫氰酸鈉的方法,研究了測量波長、酸度、顯色劑加入量等對測量結果的影響。結果表明,在硝酸用量為1.0 mL(pH 為5.5)的介質中,硫氰酸鈉與三價鐵反應,生成紅棕色絡合物。該絡合物在462nm 具有最大吸光度,該分光光度法測定精度高且快速準確。
[1]劉 園,鄒 潔.乳品中硫氰酸鹽的來源及其風險分析[J].乳業科學與技術,2013(4):36-38
[2]謝一平,梁晨曦.淺談食品添加劑與人體健康[J].中國食品工業,2009(7):52.
[3]顧 欣,黃士新,李丹妮,等.乳中硫氰酸鈉對人類健康的風險評估[J].中國獸藥雜志,2010,44(9):45-49.
[4]王丹慧,高 娃,李 梅.原料乳中硫氰酸鈉摻假定性檢測方法[J].中國乳品工業,2008,36(7):57-58.
[5]何書美,陳曉燕.硫氰化物測定法進展[J].河北師范大學學報:自然科學版,1999,23(3):388-391
[6]李衛群,單勝艷,朱 慧.分光光度法測定乳與乳制品中硫氰酸鈉的含量[J].中國食品添加劑,2010(3):103-104.
[7]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.