離子色譜法測定牛奶中硫氰酸根方法的應用及優化

馮云

（江蘇省產品質量監督檢驗研究院，江蘇南京210007）

離子色譜法測定牛奶中硫氰酸根方法的應用及優化

馮云*

（江蘇省產品質量監督檢驗研究院，江蘇南京210007）

基于離子色譜測定牛奶中硫氰酸根的方法，通過對相關試驗條件進行優化，進一步證實了牛奶樣品中含有硫氰酸根的乳過氧化物酶體系具有防腐保鮮的作用。該方法可以簡單、快速、準確地應用于牛奶中硫氰酸根的測定。

離子色譜法；硫氰酸根；乳過氧化物酶體系

1 前言

論述牛奶樣品添加硫氰酸必要性及現狀等。

本試驗通過對牛奶樣品直接添加硫氰酸鈉，并將樣品保存在恒溫恒濕的環境中，然后經過1、2、4、8、12、16、24、48h和72h的時間間隔后，分別測定牛奶樣品中硫氰酸根的本底含量以及經過這些時間間隔之后的硫氰酸根的含量，從而判斷在代謝體系中硫氰酸根的含量是否受到影響。［1］

2 實驗部分

2.1 主要試劑

試驗所用試劑及其生產廠家見表1。

表1 試驗所用試劑及其生產廠家

2.2 試驗儀器

試驗所用儀器及其生產廠家見表2。

表2 試驗所用儀器及其生產廠家

2.3 實驗原理

試驗樣品經直接添加硫氰酸鈉模擬硫氰酸根環境后，將其保存在恒溫恒濕的環境條件下，經過一段代謝時間之后，對牛奶樣品中硫氰酸根的本底含量以及代謝后的含量進行測定。首先稱取液體乳制品4～5g于25mL比色管中，加入乙腈5mL左右至10mL刻度線，劇烈振蕩，超聲萃取10min后，于4℃冰箱內靜置10min來沉淀蛋白。吸取上清液1mL于10mL比色管中，用水定容至10mL搖勻，將稀釋后的溶液經過RP柱和0.22μm濾膜，濾液進小瓶后待上機分析。

2.4 試驗方法的優化

2.4.1 樣品準備

直接將液體奶樣品（鮮牛乳、酸牛乳等）稱量4～5g到25mL的比色管中；對于乳粉等固體樣品，稱取適當樣品，加入適量水混勻制成復原乳再稱取樣品；對于奶酪、奶油等半固體樣品，稱取適量樣品，加入海砂，研磨混勻再稱取樣品。注意此時不要將奶樣品碰觸到10mL刻度線以上的管壁上，防止添加乙腈后管壁上的蛋白沉淀不下來，影響試驗結果。

2.4.2 沉淀蛋白

生鮮奶中含有豐富的蛋白質，測定前必須將其去除，否則會造成色譜柱污染。用滴管直接將乙腈液體添加到比色管中，此時奶樣品∶乙腈的比值大約在5∶5，劇烈震蕩，在超聲波清洗機里放置10min，目的是為了徹底混合均勻牛奶樣品和沉淀劑乙腈，最大作用地發揮蛋白沉淀劑的功能。然后在4℃的冰箱里放置10min來沉淀蛋白，因為在低溫條件下蛋白沉淀效果明顯優于常溫條件。蛋白沉降效果優于常溫條件，兩者沉降的結果對回收率沒有顯著影響，沉降時間以10min為優［2］。

圖1 超聲提取樣品效果圖

對于硫氰酸鹽的提取，曾采用過直接震蕩提取的方法，但是提取效果明顯沒有超聲提取10min快速高效，超聲5、10、20、30min和40min對提取結果的影響見圖1，圖1表明超聲10min提取樣品結果較好。

在這個去雜過程中，也有通過添加無機沉淀劑來完成的，如常用的醋酸鋅+亞鐵氰化鉀，但是此方法會在測定體系中帶入金屬離子，并對提取結果的穩定性有影響；而若加入有機沉淀劑如乙醇，沉淀效果不佳。

2.4.3 固相萃取

從冰箱內將樣品取出來，此時可以看到明顯的上清液分層，準確抽取1mL上清液到10mL比色管中，定容到線，此時上清液即被稀釋了10倍（若在此過程中發現上清液過少，分層不明顯，可以用離心機離心之后再抽取1mL的上清液）。此時就可以準備用全自動固相萃取儀來除去脂肪等大分子物質，全自動固相萃取小柱是ON GUARRP（2.5mL），或相當者（如C18），使用前依次用5mL甲醇和10mL水進行活化，最后獲得6mL萃取后的樣品溶液。

2.4.4 過膜進樣

用針管吸取固相萃取后的樣品過0.22μm的聚醚砜水相針式濾膜，進入走樣小瓶，等待上機走樣分析。

2.5 標準系列的配置

稱取1mL的硫氰酸根母液，即硫氰酸根離子標液（1 000mg/L），置于100mL容量瓶中，加水定容至刻度線，此溶液含硫氰酸10mg/L，此溶液為標準中間液。

分別移取0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5mL 和3.0mL硫氰酸根標準中間液，用水定容到10mL容量瓶中，此時硫氰酸根的濃度分別為0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5mL/L和3.0mL/L。此溶液使用時現配。

2.6 色譜條件

色譜分析條件見表3。

3 結果與討論

3.1 代謝體系中硫氰酸根含量變化規律

根據文獻報道，乳過氧化物酶體系由三部分組成：乳過氧化物酶（LP）、硫氰酸根（SCN-）、過氧化氫（H2O2），只有在這三種成分都存在的情況下，乳過氧化物酶體系才具有活性。乳過氧化酶體系的反應機制是根據H2O2濃度的不同和是否存在外源電子供體而不同的。其中，SCN-通過與過氧化等效的2個電子直接傳遞給過氧化酶與H2O2反應的產物而被氧化，產生短暫存在的OSCN-中間氧化產物，其可殺死或抑制很多微生物的生長和代謝；另外，LP能催化I-、SCN-和一定濃度Br-，但不能使Cl-氧化，因為Cl-不能作為LP的底物，而SCN-可作為生理上的酶底物。因此，試驗創新性地設計了一定的時間梯度，來檢測經過一段的代謝時間之后，牛奶中的硫氰酸根是否存在代謝消耗的現象，從而驗證含有硫氰酸根的牛奶是否確實存在一定的保鮮作用。實驗結果如圖2所示。

表3 色譜分析條件

從圖2可以看出，代謝初始，硫氰酸根的含量是明顯減少的，當減少到一定的含量范圍后就逐漸趨于平衡，含量逐漸穩定下來，趨于一個固定的含量值。

圖2 代謝體系中硫氰酸根的含量變化

由圖2可以看出，硫氰酸根的含量隨時間延長在逐漸減少。

3.2 代謝體系中牛乳酸度變化規律

牛奶在存放過程中由于微生物的活動，分解乳糖為乳酸，使牛奶的酸度增高。牛奶的酸度越高，說明牛奶受微生物污染的程度越嚴重。因此，可以通過測定牛奶的酸度評價牛奶的新鮮度，查看保鮮效果。具體結果參看圖3。

圖3 牛乳酸度的測定

3.3 代謝體系中硫氰酸根含量與牛乳酸度關系

為了驗證硫氰酸根的減少是否真的用于乳過氧化物酶體系中來達到防腐的作用，可以通過測量牛奶的酸度值來驗證，圖3可以看出，隨著硫氰酸根含量的增加，在相同代謝時間后的牛奶算酸度是不同的，硫氰酸根的含量越多，牛奶酸度相對越低，得出了硫氰酸根確實可以減慢牛奶的腐敗速度的結論。所以，目前乳過氧化物酶體系在食品工業中得到了廣泛的應用，主要是在乳品工業中用于原乳的儲存和運輸，在食品行業的發展前景是非常巨大的。

4 結語

試驗采用離子色譜直接測量牛奶中的硫氰酸根，檢測條件穩定，加標回收率較高，變異系數較小，重復性好，檢出限低。整個方法準確可靠，靈敏度較高，可操作性強，應用簡單方便。其對質檢部門開展乳制品硫氰酸根殘留檢驗，打擊非法添加行為具有現實參考價值，對生鮮乳硫氰酸根國家限量標準的制定具有重要意義。

Application and Optimization of Ion Chromatography for Determination of Thiocyanate in Milk

Feng Yun
(Jiangsu Institute of Product Quality Supervision and Inspection, Jiangsu Nanjing 210007)

Based on ion chromatography for the determination of milk thiocyanate method, through the optimization of the test conditions, it further confirmed that the milk sample contains the root of the sulfur acid in the root of the oxide enzyme system had the role of anti-corrosion. This method is simple, rapid and accurate for the determination of thiocyanide.

Ion chromatography; Thiocyanide; Lactoperoxidase system

TS255

A

2096-0387（2016）04-0016-03

馮云（1985-）女，湖南衡陽人，本科，助理工程師，研究方向：食品安全

[1]潘丙珍,劉青,龐世琦,等.離子色譜法測定酒中的有機酸和無機陰離子[J].現代食品科技,2013,29(4):876-880.

[2]張磊,周光明,熊建飛.離子色譜法測定水果和果醬中的3種糖[J].食品科技,2013,39(3):259-263.