食品中三聚氰胺成分檢測工藝進展研究

王菲珂， 白蕊鏡， 鄭艷艷， 趙茁然

(1.西安岳達生物科技股份有限公司，陜西 西安 714000；2.西安凱立新材料股份有限公司，陜西 西安 714000)

引 言

三聚氰胺(C3H6N6)，是一種重要的化工原料[1]。從化學式的原子組成就可以計算出三聚氰胺的含氮量為66%，因此當采用常規的凱氏定氮法測食品中的蛋白含量時，不法商家會將其作為添加劑，從而造成粗蛋白高的假象來欺騙消費者。

顯然，三聚氰胺的毒副作用已經被證實了。因此，在任何情況下，三聚氰胺都不應該以食品添加劑的方式加入。但是在乳制品行業中，添加三聚氰胺來謀取暴利的行為屢禁不止[2]。

1 三聚氰胺性質、用途介紹

1.1 三聚氰胺性質介紹

三聚氰胺更為被人熟知的名字是蛋白精。三聚氰胺的相對分子質量為126.15，熔點為354 ℃。可以溶解于許多有機溶劑，但是不溶于醚類有機溶劑。三聚氰胺雖然在動物體內代謝時比較穩定，但是自身受熱會分解。受熱或者燃燒后分解的產物有氮氧化物、氨氣等。酸堿性方面，三聚氰胺溶解后的pH值稍微超過7，即呈弱堿性，與各類酸性溶液基本都能反應。除了酸堿中和反應外，三聚氰胺還能在弱堿性環境中與醛類物質發生縮合反應[3]，從而制取更多的其他化工原料。

1.2 用途介紹

1) 三聚氰胺用途

在工業化學領域，三聚氰胺是一種非常重要的化工原料。其主要的工業用途是生產具有特殊性能的樹脂產品，在皮革、電氣、塑料、醫藥等領域經常會看到以三聚氰胺為原料合成的高品質樹脂產品。此外在農業領域，三聚氰胺因其較高的氮含量常被用來制取氮肥。

2) 食品中添加三聚氰胺的原因

通過三聚氰胺的工業用途介紹可以知道，三聚氰胺只是工業生產中塑料樹脂的重要原料，并不是食品添加劑。在任何情況下，三聚氰胺都不能以添加劑形式加入到食品中。然而，實際情況卻與之相反。不法商家在巨大利益的驅使下，會在乳制品中非法加入三聚氰胺這一物質。原因是我國先前對乳制品中蛋白含量測定時，采用的是凱氏等定氮法。顯然，僅僅根據氮元素的含量來確定蛋白質的含量顯然是不科學、不夠嚴謹的。乳制品中三聚氰胺的含量每增加1個百分點，采用凱氏等定氮法測得的蛋白質含量會比增加4個百分點。

2 三聚氰胺的危害及檢測方法比較

2.1 三聚氰胺的危害

三聚氰胺的毒性已經被證實，然而三聚氰胺對不同種類生物的毒副作用和機理有所差異，即三聚氰胺的毒性具有選擇性。現代醫學通過技術手段可以追蹤三聚氰胺進入各類有機體的代謝過程，通過大量的研究實驗發現三聚氰胺在有機體內基本不參與代謝過程。

三聚氰胺的毒副作用或對有機體的作用機理可以體現在以下兩個方面。首先，三聚氰胺會導致人、畜腎臟負荷過高，從而進一步轉化為腎衰竭。各國學者通過大量的動物臨床試驗發現，受到三聚氰胺毒害的動物體腎臟間質纖維化和炎癥比較嚴重，基本可以斷定為尿毒癥。其次，臨床中三聚氰胺對動物體的毒害還體現在對臟體粘膜的刺激。三聚氰胺進動物體后第一階段會大幾率導致動物膀胱結石，進一步轉化為膀胱癌。因此，世界衛生組織已經將三聚氰胺定性為非遺傳毒性致癌物。

2.2 三聚氰胺的檢測方法比較

現有檢測三聚氰胺的方法主要有以下幾種：

1) 高效液相色譜法(HPLC)[4]

傳統高效液相色譜法雖然能夠定量測量樣本中三聚氰胺的含量，但是檢測的靈敏度、檢測的可靠性長期遭受質疑。許多學者在試驗條件下完成了對傳統高效液相色譜法的改進，但是這些改進距離現場檢測應用普及還有一段距離。在眾多改進方案中，二級管陣列檢測器(HPLC-DAD)的引入是較為成功的方案。引入二級管陣列檢測器后的高效液相色譜法的檢測精度達到了0.1 μg/ml。

2) 高效液相色譜質譜法[5]

高效液相色譜質譜法在市面上應用極為廣泛，尤其是食品添加劑的檢驗。該方法可以以較高的靈敏度去追蹤三聚氰胺以及其他目標檢測分子。高效液相色譜質譜法檢測工藝成熟，成本適中，既可以定量檢測也可以定性檢測。

高效液相色譜質譜法雖然檢測的靈敏度高、測量數值精準且不易受到其他物質的干擾，但是樣本預處理中需要用乙腈來萃取，這是一種相對稀缺的有機溶劑，不可避免的造成了檢測成本提升。

3) 氣相色譜質譜法

氣相色譜質譜法是Toth等人于上世紀90年代左右提出，氣相色譜質譜法問世后10年左右才正式應用于土壤中三聚氰胺殘留的檢測中。氣相色譜質譜法之所以很難普及，是因為樣品預處理非常繁瑣，且分析效率較低。從檢測效能和檢測成本兩方面綜合考慮，氣相色譜質譜法不是三聚氰胺檢測的理想手段。雖然如此，各國學者沒有放棄對此方法改進的研究，且取得了一定的成果。為了提高此法檢測的可靠性和靈敏度，我國學者以雞、魚肌肉樣本為研究對象，采用酸性乙腈/水溶液提取法對樣品進行預處理，改進后的氣相色譜質譜法實用性大大增強。

4) 酶聯免疫法

酶聯免疫法是免疫化學分析法中的重要分析手段，目前已經廣泛應用于市面上批量食品的三聚氰胺篩檢中。該方法的最大優點在于檢測流程化，可以一次性對批量的樣本進行檢測。另外檢測操作簡單、檢測成本低，因此酶聯免疫法檢測三聚氰胺含量是一種大批量樣本篩查方法。然而，該檢測方法的缺點在于檢測結果有一定的誤檢概率，實際應用中還需要針對有疑問的待測樣本采用HPLC和LC-MS進一步確認。

5) 比色法檢測三聚氰胺

比色法檢測三聚氰胺的原理是根據三聚氰胺的獨特分子結構和化學性質，具體是指三聚氰胺有效成分與溶液中帶色基團反應，從而導致檢測溶液的顏色發生較大的變化。檢測人員通過特殊手段量化這種顏色發生就可以確定樣品中三聚氰胺的含量。

比色法檢測三聚氰胺雖然在現場檢測中易于實現，但是僅僅通過肉眼比色往往只能判定目標檢測物含量的大概范圍。要想比較精確地得到三聚氰胺含量還需要其他借助手段，比如借助高精度光學設備來量化溶液的顏色變化，或者在反應中加入一些輔助劑，使得反應前后顏色差異更加靈敏。

3 結語

綜上所述，食品中三聚氰胺檢測工藝的最新進展，每種檢測工藝都有自身的優點、弊端以及適用領域。實際應用時要綜合權衡檢測工藝的成本、檢測效率以及最終的檢測效能。納米金適用于生物體的分析與檢測，因為其光學特性和摩爾消光系數這兩個指標均比較優異。但是納米金法對待測樣品預處理要求較高，易受干擾。目前只能通過控制待測樣本中離子強度來保證檢測的精度和可靠性；比色方法是目前普及度較高的一種的方法，因為比色法對儀器的依賴程度不高，通過人眼比色就能判斷三聚氰胺是否存在，但是想要進一步定量分析三聚氰胺的濃度就比較困難。未來的改進方案可以從引入信號放大設備來提高檢測精度和靈敏度來考慮。