乳制品中氰化物的快速檢測

郭文輝，袁彩霞，洪霞，何海寧，錢瀅文，張彥軍，柴宗龍，王杰斌，王玉

(1.平涼市食品質量檢驗檢測中心，甘肅平涼744000，2.甘肅省商業科技研究所有限公司，蘭州730010）

0 引 言

乳制品作為一種與人們生活密切相關的食品，其發展也受到了我國政府和社會的極大關注和高度重視[1-3]。乳制品安全是我國近年來食品安全的焦點之一，檢測新技術運用滯后，部分標準缺乏，導致乳制品不安全事件屢禁不絕[4-5]。因此，為確保人類身體健康和食品安全，建立快速、有效、經濟、環保的乳制品化學性污染的檢測顯得非常有意義[6-7]。

劉震[8]以離子對試劑緩沖液為流動相，選擇240 nm波長檢測鮮乳制品中的三聚氰胺，能夠準確快速地得到檢測結果，同時加標回收率和靈敏度良好；吳劍平等[9]運用高效液相色譜法檢測牛奶中硫氰酸鈉的質量濃度，檢測限可達到0.2 mg/kg；但是目前為止，尚未發現有關乳制品中氰化物含量檢測文獻報道。

研究表明，氰化物是一類有氰基（CN-）的劇毒化合物，氰根離子(CN-)進入人體后，主要作用于血液[10-11]，能抑制組織細胞中40多種酶的活性引起整個細胞色素體系的氧化還原障礙[12-13]，導致機體的氧化還原作用停止，造成細胞窒息，組織缺氧[14]。相關文獻顯示，食品中氰化物的檢測方法主要有分光光度法[15]、氣相色譜法[16]，離子色譜法[17]、氣相色譜-質譜聯用儀[18]、液相色譜法等[19]。本研究嘗試采用頂空氣相色譜法測定

乳制品中氰化物的含量，將氰化物利用氯胺T衍生劑在磷酸提供的介質中衍生為氯化氰后，直接進頂空氣相色譜法ECD檢測器檢測，操作簡單，數據可靠，干擾小，檢測的靈敏度高，分析速度快，實用性強。

1 實 驗

1.1 儀器

電子天平（XS 225A-SCS），渦旋振蕩儀（GENIUS3），移液管，吸耳球，臺式高速離心機（CF16RXⅡ），超聲波清洗機（SB-100B），氣相色譜儀（Agilent 7890B）。

1.2 試劑

水中氰成分分析標準物質（北京北方偉業計量技術研究院，99.8%），磷酸（國藥集團化學試劑有限公司，99.8%），氯胺T（中國計量科學研究院，99.3%），丙酮（色譜純，99.6%，西安市永紅化工原料有限公司），正己烷（色譜純，99.6%，西安市永紅化工原料有限公司），乳制品樣品（來自甘肅省各地州縣超市），二次蒸餾水。

1.3 試驗方法

1.3.1 標準溶液配制

氰離子標準系列工作溶液的配制：將購買的水中氰成分分析標準物質配制成10 mg/L儲備液并于冰箱保存，使用時將其儲備液用水稀釋成質量濃度為0、0.001、0.002、0.010、0.050、0.100 mg/L的標準系列工作溶液。準確移取10 mL標準工作溶液于頂空瓶中，加入0.2 mL（1+5）磷酸溶液，渦流混合，然后加入0.3 mL濃度為10 g/L的氯胺T溶液，立即加蓋密封，渦流混合，取其配制好的溶液于頂空氣相色譜儀進行測定，不同濃度的樣本均重復進樣3次，取測定出的峰面積的均值，依據氰化物含量和其對應的峰面積均值即可繪制出標準曲線圖。

1.3.2 樣品處理

準確移取1.00 mL 20種不同品牌的乳制品試樣于頂空瓶中，同時加入9.00 mL超純水，再加入0.2 mL（1+5）磷酸溶液，渦流混合，最后加入0.2 mL 10 g/L的氯胺T溶液，立即加蓋密封，渦流混合，待測。

1.3.3 氣相色譜條件

色譜柱：DB-FFAP（30 m×250μm×0.25μm）；進樣口溫度：200℃；檢測器溫度：300℃；升溫程序：40℃（5 min）→50℃/min→200℃（2 min）；載氣：2.0 mL/min，純度不低于99.999%；分流比：80∶1。

1.3.4 頂空條件

平衡時間：50 min；加熱箱溫度：55℃；定量環溫度：65℃；傳輸線溫度：100℃。

2 結果與討論

2.1 樣品前處理的條件選擇

本方法采用的檢測技術是頂空氣相色譜法，溶液的渾濁和顏色都不會對檢測結果造成影響，所以乳制品樣品不需要處理直接取樣進行測定。

2.2 衍生劑用量的選擇

由于氰離子不能直接被頂空氣相色譜儀檢測，因此，需要經過加入衍生劑處理將其轉化為具有揮發性和穩定性的衍生物，從而實現氣相色譜分析。具體實驗過程如下：利用衍生劑氯胺T通過衍生法反應生成氯化氰衍生物，由于氯化氰具有沸點低、易揮發，可以滿足頂空氣相色譜進樣檢測。采用頂空氣相色譜技術不僅大大降低了對樣品的前處理操作過程，并且減少了樣品本身可能對分析的干擾或污染，同時頂空氣相色譜分析技術對操作人員和環境危害小、方法重現性好、能實現自動化。

利用高鈣核桃奶植物蛋白飲料陰性樣品作為分析物，準確移取該乳制品7份20 mL于頂空瓶中編號為1，2，3，4，5，6，7，編號為1試樣作為空白，其他試樣分別加入20μL濃度為0.01 mg/L氰離子標準儲備液，再依次添加50、100、200、300、350、400、500μL濃度為10 g/L的氯胺T衍生劑溶液，從圖1可以觀察氯胺T的用量對色譜響應值的影響情況。由試驗數據可以看出當氯胺T用量達到300μL后峰面積達到最大，即可獲得滿意的結果。

圖1 衍生劑用量的選擇

2.3 頂空平衡溫度選擇

平衡溫度對樣品氣化過程起著至關重要的作用，利用高鈣核桃奶植物蛋白飲料陰性樣品作為分析物，本實驗頂空氣相色譜選擇平衡溫度為20℃、30℃、40℃、50℃、55℃、60℃、65℃共7個溫度進行試驗。實驗結果從圖2中發現，響應值隨著溫度的升高而升高，當溫度達到50℃后變化不大，由于溫度過高會導致進樣的雜質增大，因此，最終選擇55℃為頂空氣相色譜平衡溫度。

圖2 頂空平衡溫度

2.4 頂空平衡時間的選擇

平衡時間是影響衍生效果的主要因素之一，利用高鈣核桃奶植物蛋白飲料陰性樣品作為分析物，在該試樣中加入20μL濃度為0.01 mg/L的氰化物標準溶液后，平衡時間選擇20、30、35、40、50、55、60、65 min分別進行考察，試驗結果見圖3，從圖3中可以看出當頂空平衡時間為50 min后即達到穩定，故頂空氣相色譜最終平衡時間選擇為50 min。

圖3 頂空平衡時間

2.5 衍生pH值的選擇

根據有關文獻顯示，溶液的酸堿性對該衍生效果也有很的大影響，因此可以在頂空瓶中通過加入濃磷酸達到調節p H值的目的。結果見圖4，通過觀察對色譜響應值的影響，實驗結果表明，峰面積值隨著p H值得增大而增大，當溶液pH值在3.5～4.5范圍內時峰面積沒有明顯差別，所以本方法選用pH=4作為衍生條件。

圖4 衍生pH值的選擇

2.6 實際樣品的分析

對20種不同品牌乳制品樣品中的氰化物含量進行測定分析。分別吸取10 mL20種不同品牌乳制品于頂空進樣瓶中，加入0.2 mL磷酸（1+5），渦旋1 min后再加入0.3 mL現配的濃度為10 g/L氯胺T溶液，通過頂空氣相色譜儀進行分析測定，測定結果見表1。

表1 20種不同品牌乳制品中氰化物含量的測定

2.7 線性范圍的考察

本方法通過添加回收試驗確定其線性范圍，分別配制氰離子濃度為0、0.001、0.002、0.005、0.01、0.05、0.1 mg/L系列標準溶液進行氣相色譜測定，以峰面積（Y軸）對氰化物的衍生物的濃度（X軸）繪制標準曲線。得出氰化物在0.001 mg/L～0.1 mg/L范圍內有良好的線性關系，線性方程為：y=19374.7273x+17.601561，相關性系數為0.99914，檢出限0.00056 mg/L。在上述條件下，氰離子衍生物的標準曲線圖見圖5。

圖5 氰離子衍生物的標準曲線圖

2.8 方法的回收率和精密度試驗

選用高鈣核桃奶植物蛋白飲料陰性樣品作為基質，分別加入濃度為0.01 mg/L氰離子標準儲備液30μL和50μL進行2個濃度水平添加回收試驗，每個添加濃度水平做3個平行樣品。方法的回收率和精密度（用相對標準偏差（RSD）表示）數據見表2。

表2 回收率和精密度

3 結 論

本研究嘗試采用頂空氣相色譜法檢測乳制品中氰化物含量，直接移取乳制品樣品加入氯胺T衍生劑后在磷酸提供的酸性條件下進行衍生化處理，該方法操作簡便、快捷，大大縮短了檢測周期，同時對人體和環境沒有什么傷害，是一種環保、經濟、快速的檢測手段，試驗線性關系良好，準確度和精密度較高，抗干擾小。為乳制品的質量保證提供了強有力的支持，尤其是面對大批量樣品的檢測，更能體現出方法的優越性。