河北省21個養牛小區生乳中硫氰酸鹽含量及來源分析

生慶海 田婷婷 徐 麗

(1. 河北經貿大學生物科學與工程學院，河北 石家莊 050061；2. 譜尼測試集團深圳有限公司，廣東 深圳 518054)

在日常生活中，硫氰酸鹽常作為工業或者醫療行業的化工原料，在牛奶中添加硫氰酸鈉能夠抑制微生物生長。但是當攝入硫氰酸鈉達到一定量時可嚴重影響智力、神經系統發育以及引起甲狀腺疾病[1]。

早在GB/T 15550—95《活化乳中乳過氧化物酶體系保存生鮮牛乳實施規范》(已作廢)中曾規定硫氰酸鈉在生乳中可以做為保鮮劑使用。鑒于硫氰酸鈉對人體的毒副作用，2008年12月，國家衛生部發布的《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)》中明確了乳及乳制品中可能違法添加的非食用物質包含硫氰酸鈉，可能的主要作用是保鮮。但是沒有明確本底值和相應檢測方法。

中國目前還沒有生乳中硫氰酸鹽的本底限量值標準。為了調查生乳中硫氰酸鹽的含量，課題組采集2014～2015年河北省21個養牛小區(牧場)的930個生乳樣品，采用分光光度法對其進行了硫氰酸鹽含量的跟蹤測試。旨在調查生乳中硫氰酸鹽的本底含量，以期為國家制定生乳中硫氰酸鹽本底限量值提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

生乳樣品：在養牛小區(牧場)直接取樣，樣品在4 ℃以下保存，24 h內送到實驗室，登記養牛小區(牧場)名稱、取樣時間信息；

硫氰酸鹽標準溶液(1 000 mg/L)：精密稱取1.418 0 g 硫氰酸鈉，用蒸餾水溶解并定容至1 L容量瓶中(冷藏保存)；

硝酸鐵溶液(16 g/L)：稱取硝酸鐵1.6 g，用蒸餾水溶解并定容至100 mL容量瓶中。

1.2 儀器與設備

紫外可見分光光度計：752型，上海恒平科學儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 檢測原理 將生乳樣品中的蛋白質等干擾物質通過沉淀法去除，濾液中的硫氰酸鹽與鐵鹽反應生成血紅色的硫氰酸鐵，在450 nm下測衍生物的吸光值，通過與標準溶液比較測定樣品中硫氰酸鹽(以硫氰酸根含量計)的含量。

1.3.2 樣品處理

(1) 量取20.0 mL生乳樣品，轉移至三角瓶中，加入5 mL 三氯乙酸溶液，邊加邊混合，混合均勻后靜置20 min。

(2) 上述溶液用定性濾紙過濾，棄掉初始濾液，取濾液4.0 mL放入干燥的試管中，加入2.0 mL硝酸鐵溶液，混合均勻。

(3) 用4.0 mL水溶液作為空白樣品溶液，加入2.0 mL硝酸鐵溶液，混合均勻做空白對照。

(4) 用硫氰酸根標準溶液(1 000 mg/L)制得含有硫氰酸根濃度分別為0，2，5，10，15，20，30 mg/L的系列標準溶液，分別取4 mL于干燥的試管中，加入2 mL硝酸鐵溶液，混勻。

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1.3.3 比色 用10 mm比色杯，在450 nm測吸光值，以空白調零。通過標準曲線計算出樣品中含硫氰酸根濃度。

1.3.4 數據處理 將樣液測得吸光值代入曲線方程，直接計算出樣品的硫氰酸根濃度，以硫氰酸根濃度計，結果保留至小數點后兩位。

為了保證檢驗結果準確，每個樣品進行3次平行測定，取平均值。每個樣品平行檢測的誤差分析用EXCEL進行處理，RSD<10%認為結果準確。

2 結果與分析

2.1 乳及乳制品中硫氰酸根的檢測方法

檢測生乳中硫氰酸鹽的方法主要有氣相色譜—質譜法[2]、離子色譜法[3]、氣相色譜法[4]、高效液相色譜法[5-6]、分光光度比色法[7]。其中，氣相色譜—質譜法靈敏度較高，試樣需要衍生反應，能夠檢測乳制品中0.02 mg/kg硫氰酸根的含量[2]；離子色譜法不需要衍生反應，在0.10～5.00 μg/mL時線性良好，牛奶中硫氰酸根檢出限為0.19 mg/kg[3]；氣相色譜法在0.02～0.12 mg/L時線性良好，檢出限為0.4 mg/kg[4]；高效液相色譜法在0.5～100.0 mg/L時線性良好，檢出限為0.05 mg/kg[5-6]；分光光度比色法的線性濃度在0.0～1.0 mg/L，檢出限為0.02 mg/kg[7]。目前中國還沒有硫氰酸鹽檢測的國家標準，考慮到分光光度法線性范圍、檢出限能夠完全滿足要求，而且設備簡單，成本低，在養殖牧場容易普及，所以采用分光光度法作為檢測方法完成研究。

2.2 生乳樣品中硫氰酸鹽的含量及其來源

如表1所示：930個生乳樣品中全部檢出硫氰酸鹽，含量為1.86～11.92 mg/L，檢出率100%；生乳中硫氰酸鹽濃度為1.86～11.92 mg/L，檢出率100%。其中硫氰酸鹽含量在1.01～4.00 mg/L的生乳最少，占11.5%；硫氰酸鹽含量在4.01～7.00 mg/L的生乳最多，占54.7%；硫氰酸鹽含量在7.01～13.00 mg/L的生乳占33.8%。硫氰酸鹽含量在10.01～13.00 mg/L的樣品最少，占7.0%。硫氰酸鹽含量在1.01～10.00 mg/L的樣品占全部樣品的93.0%，在所有樣品中硫氰酸鹽含量均高于1 mg/L。說明硫氰酸鹽在生乳中普遍以陰離子的形式存在。

表1 930個生乳樣品中硫氰酸鹽的含量Table 1 The content of thiocyanate in 930 milk samples

生乳及乳制品中硫氰酸鹽含量在國內外資料中均有報道。有報道[8]顯示牛乳中硫氰酸鹽含量為6.0～12.0 mg/L，平均值為8.5 mg/L，個體奶牛間，生乳中硫氰酸鹽含量為2.3～35.0 mg/L，混合后奶缸中生乳大約為8.0 mg/L。高淑琴等[9]用離子色譜法對河北省159份生乳中硫氰酸鹽含量分析顯示111份樣品檢出硫氰酸鹽，48份未檢出，檢出含量最高為6.45 mg/kg，P50為1.32 mg/kg，P95為2.94 mg/kg。盧超等[10]利用離子色譜法檢測了湖南省388批次市售中國產乳制品硫氰酸鈉含量，結果顯示乳制品硫氰酸鈉檢出率為93.3%，其中307批次液體乳制品硫氰酸鹽檢出率為91.5%，按系數折算為生乳后含量在1.0～6.9 mg/kg的為86.98%；81批次奶粉檢出率為100%，按系數折算為生乳后含量在0.1～5.9 mg/kg的為97.35%。王舟等[11]采用離子色譜法對深圳全市9個區的超市出售的196份乳制品中硫氰酸鈉含量進行測定，結果顯示硫氰酸鈉檢出率為100%，檢測值為2.29～51.8 mg/kg；成人乳粉和嬰幼兒乳粉硫氰酸鈉檢出值均較高，均值分別為24.38，24.45 mg/kg，液態奶硫氰酸鈉檢出值較低，均值為6.46 mg/kg。周亮等[12]對湖南省內101份市售液態乳中的硫氰酸根進行了檢測，檢出率為100%，含量范圍為2.1～8.9 mg/kg。

實際上，硫氰酸鹽是產氰配糖體解毒過程的代謝產物，在動物分泌物中均能檢出。乳過氧化物酶是新鮮牛奶中天然存在的一種酶蛋白，在牛的整個泌乳期，乳過氧化物酶的濃度一直恒定為30 mg/L[13]。乳過氧化物酶在過氧化氫(H2O2)的幫助下，氧化硫氰酸根(SCN-)生成的化合物(OSCN-)能夠抑制牛奶中的微生物生長和殺死一些革蘭氏陰性菌。

本研究檢測的生乳全部直接采自養牛小區(牧場)，生乳中硫氰酸鹽檢出率達到100%，說明生乳中硫氰酸鹽全部來源于牛體，奶牛體內的硫氰酸鹽含量取決于牛體代謝、攝取的飼草料和環境污染等因素[13]。

2.3 生乳樣品中硫氰酸鹽含量的季節分布

本研究所用930個生乳樣品取自21個養牛小區(牧場)，采樣時間為2014～2015年，按照季節統計均有檢出，結果見表2。

表2 930個 生乳樣品中硫氰酸鹽含量的季節分布Table 2 The content of thiocyanate in 930 milk samples during different seasons

由表2可知，春季和夏季生乳中硫氰酸鹽含量偏高，可達到11 mg/L以上；秋季和冬季略低，硫氰酸鹽含量在10.5 mg/L 以下。但是，四季均有檢出，生乳中硫氰酸鹽含量的季節分布不存在顯著差異。

研究[14]表明，硫氰酸鹽也存在于植物源的飼料中，植物飼料中的硫配糖體或產氰配糖體在牛體內經過代謝能夠轉化成硫氰酸鹽，比如蕓苔屬植物中硫配糖體含量在100 mg/kg，而在生青豆中硫氰酸鹽含量為100～3 100 mg/kg，生薯類塊莖為10～462 mg/kg，生薯類葉子為68～468 mg/kg，干薯類根皮為2 450 mg/kg，竹筍尖為8 000 mg/kg，核果和高粱為2 500 mg/kg。營養豐富的青貯飼料中硫氰酸鹽和硝酸鹽含量高一些。因此飼料種類極可能是生乳中硫氰酸鹽含量的關鍵影響因素。

環境污染也是生乳中硫氰酸鹽的來源，日益嚴重的環境污染，導致硫氰酸鹽及其前體滲透到土壤、水體中，土壤、水體中的硫氰酸鹽及其前體通過飼草種植、飼料生產、奶牛飲水等途徑轉移到奶牛體內，通過代謝和泌乳的形式進入到生乳中。另外，中國目前的奶牛養殖對飼料草料、奶牛養殖環境的硫氰酸鹽含量沒有足夠關注，也是生乳中硫氰酸鹽來源的不可忽視的因素。

3 結論

2008年國家明令禁止在生乳中使用硫氰酸鹽，但通過對21個養牛小區(牧場)的930個生乳樣品進行的硫氰酸鹽含量的跟蹤測試發現，生乳中的硫氰酸鹽全部來源于本底，不存在人為添加。為了避免不法分子在生乳中人為添加硫氰酸鹽延長生乳保存期，建議乳制品生產企業在收購生乳時加強生乳中硫氰酸鹽的檢測和摸底工作，有助于提高產品質量，維護食品安全和消費者健康；也能夠為國家制定乳及乳制品中硫氰酸鹽限量值標準提供數據支持。

本研究僅限于河北省的21個養牛小區(牧場)，不足以代表整個河北省的全部養殖情況，另外需要進行全國性的連續跟蹤監測，為生乳中硫氰酸鹽的限量要求提供科學依據。為降低生乳中硫氰酸鹽含量，建議飼料生產企業、奶牛養殖企業加強飼草料、奶牛飼養環境中硫氰酸鹽及其前體含量的監測和控制，提高全民族食品安全水平。