連續(xù)流動分析法測定堅果中總氰

陳祝軍，秦園，吳梅，吳建兵，朱楠，沈怡佳

張家港市疾病預防控制中心（蘇州 215600）

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展、人民生活水平的日益提高，腰果、核桃、開心果、杏仁、碧根果等堅果業(yè)已成為人民休閑食品首先[1]。氰化物在自然界中廣泛存在，在食品中主要以氰苷形式存在，含有這些有毒物質的食物被食用后，在人體β-葡萄糖苷酶等酶或者胃酸的作用下，可水解成氫氰酸，可以引起慢性、急性中毒，同時伴有蛋白質代謝障礙，容易引起神經(jīng)系統(tǒng)疾病[2-5]。目前，食品中氰化物的測定方法有銀量法[6-7]、比色法[8-9]、極譜法[10-11]、離子色譜法[12-13]、氣相色譜法[14-15]、氣相色譜-質譜法[16-17]等。GB 5009.36—2016《食品安全國家標準 食品中氰化物的測定》[18]中氰化物的測定采用比色法、氣相色譜法，需要對樣品進行蒸餾、衍生處理，步驟復雜，消耗化學試劑多，對環(huán)境產(chǎn)生污染且耗時耗力。文章參考相關文獻[19]，采用0.30 mol/L NaOH溶液、70 ℃超聲60 min，取上清液離心后經(jīng)連續(xù)流動注射儀分析，樣品不需要預蒸餾，簡化了操作步驟，減少了試劑的使用，適合用于大批量樣品的快速檢測。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

杏仁、腰果、南瓜子、葵花子、巴旦木、核桃（市售），各0.5 kg，分別用粉碎機粉碎成均勻的粉末，經(jīng)0.125 mm過篩，保存至密封罐中待用。

氰化物標準品（編號BW 20005-50-W-50，質量濃度為50.0 mg/L，壇墨質檢科技股份有限公司）；檸檬酸（分析純，天津市博迪化工有限公司）；氫氧化鈉（分析純，上海山海工學團實驗二廠）；鄰苯二甲酸氫鉀（分析純，上海凌峰化學試劑有限公司）；氯胺T、1, 3-二甲基巴比妥酸、異煙酸（分析純，國藥集團化學試劑有限公司）；磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈉（分析純，江蘇永華精細化學有限公司）。

SAN++型連續(xù)流動分析儀，配備全自動進樣系統(tǒng)，600 nm濾光片（荷蘭SKALAR公司）；TU-1901分光光度計（北京普析通用儀器有限公司）；Simplicity? UV型純水系統(tǒng)（美國Millipore公司）；KQ-300 DE型數(shù)控超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）；FA 2004電子天平（上海上平儀器有限公司）；MIKRO 22離心機（德國Hettich公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品前處理

準確稱取0.5 g（精確至0.001 g）樣品粉末于250 mL碘量瓶中，加入50 mL 0.30 mol/LNaOH浸提液，加蓋密封后，振蕩渦旋混勻，經(jīng)70 ℃超聲提取60 min，取出冷卻，取浸提液離心后，供測定使用。

1.2.2 工作試劑及儀器參數(shù)

1.2.2.1 工作試劑

連續(xù)流動分析法：（A）蒸餾試劑，20 g檸檬酸+100 mL 氫氧化鈉（0.4 mol/L）+25 mL鹽酸（1.0 mol/L），用純水定容至1.0 L；（B）緩沖試劑：2.3 g NaOH+20.5 g鄰苯二甲酸氫鉀溶解于1.0 L純水中；（C）氧化劑：2.0 g氯胺T溶解于1.0 L純水中；（D）顯色劑：16.8 g 1, 3-二甲基巴比妥酸+13.6 g異煙酸+7.0 g NaOH溶解于1.0 L純水中，并用鹽酸（1.0 mol/L）調節(jié)pH至5.2。

分光光度法：（A）緩沖試劑：34.0 g磷酸二氫鉀+35.5 g磷酸二氫鈉溶解于1.0 L純水中；（B）氧化劑：1.0 g氯胺T溶解于100 mL純水中；（C）顯色劑：1.5 g異煙酸溶于24.0 mL NaOH（20.0 g/L）溶液中+0.25 g吡唑酮溶于20 mLN-二甲基甲酰胺中。

1.2.2.2 儀器參數(shù)

連續(xù)流動分析儀樣品檢測波長為600 nm，起始忽略時間為1 000 s，終末忽略時間為120 s，自發(fā)時間為1 800 s，蒸餾溫度125 ℃，檢測溫度為37 ℃。

1.2.3 標準溶液配制及標準曲線設置

準確吸取1.0 mL總氰標準溶液于50 mL容量瓶中，用0.03 mol/L NaOH溶液稀釋并定容至刻度，配制成1 mg/L總氰標準儲備液，待用。標準曲線設置：將100 μg/L總氰標準儲備液稀釋成質量濃度分別為5.0，10，20，50，80和100 μg/L的工作液進行試驗。

1.3 計算公式

樣品中總氰的含量按式（1）計算。

式中：W為樣品中總氰的含量，mg/kg；C為浸提液中總氰的質量濃度，μg/L；V為浸提液體積，mL；m為樣品質量，g；F為稀釋倍數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用Excel軟件，整理、計算試驗數(shù)據(jù)。使用SPSS 18.3軟件進行統(tǒng)計學分析，兩種檢測方法的檢測數(shù)據(jù)采樣Wilcoxon秩和檢驗進行統(tǒng)計分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果與分析

2.1 樣品前處理條件優(yōu)化

2.1.1 浸提液濃度的選擇

杏仁中的總氰可由NaOH溶液浸出提取。此次試驗考察了不同濃度0.05，0.10，0.15，0.30，0.50 mol/L NaOH溶液對杏仁中總氰的浸提效力。試驗結果表明：隨著NaOH濃度升高，總氰的浸出含量增高，NaOH溶液濃度為0.30 mol/L時，杏仁中總氰的浸出含量達到最高（見圖1），因此選擇0.30 mol/L NaOH溶液用于樣品浸提。

圖1 不同濃度浸提液對總氰的浸提效力

2.1.2 浸提時間的優(yōu)化

此次試驗進一步考察了浸提時間對樣品中總氰的浸提效力影響。樣品在0.30 mol/L NaOH浸提液中70 ℃超聲分別提取30，60和90 min（見圖2），結果表明，總氰的浸出含量在60 min時達到峰值，之后趨于穩(wěn)定，為防止浸提時間過長總氰揮發(fā)減少，選擇60 min作為超聲提取時間。

圖2 不同浸提液時間對總氰的浸提效力

2.1.3 浸提溫度的優(yōu)化

此次試驗進一步考察了浸提時間對樣品中總氰的浸提效力影響。樣品在0.30 mol/L NaOH浸提液中分別在30，50，70和90 ℃溫度下超聲提取60 min（見圖3），結果表明，總氰的浸出含量在70 min時達到峰值，之后趨于穩(wěn)定，為防止浸提時間過長導致總氰受熱分解揮發(fā)，選擇70 ℃作為超聲提取溫度。

圖3 不同浸提液溫度對總氰的浸提效力

2.2 檢出限和標準曲線

以100 μg/L總氰標準儲備液為初始溶液，用0.03 mol/L NaOH溶液稀釋成5.0 μg/L總氰工作液，重復測定11次，以其響應值標準偏差的3倍作為儀器檢出限為0.5 μg/L，此方法中總氰的檢出限為0.05 mg/kg，定量限為0.15 mg/kg（樣品量以0.5 g計）。以總氰溶液濃度（x，μg/L）對各濃度對應的信號峰高（y）作線性回歸分析，總氰在0～100 μg/L范圍內(nèi)線性關系良好線性方程：y=0.000 6x+0.000 2，線性相關系數(shù)（r）為0.999 5。

2.3 加標回收率和精密度

對杏仁樣品做2.50，7.50和12.50 mg/kg三個水平總氰添加試驗，按1.2.1小節(jié)進行樣品處理后，經(jīng)連續(xù)流動分析法檢測，計算加標回收率，每個濃度水平單獨測定6次。試驗結果顯示：在不同加標水平下，總氰的回收率為92.4%～108.7%，相對標準偏差（SRSD）為1.3%～2.0%，見表1。

表1 連續(xù)流動分析法檢測杏仁中總氰加標回收率和SRSD結果（n=6）

2.4 方法對比

運用超聲提取-連續(xù)流動分析法和GB 5009.36—2016《食品安全國家標準 食品中氰化物的測定》[18]第一法分光光度法同時檢測6種堅果樣品，結果見表2。經(jīng)Wilcoxon秩和檢驗統(tǒng)計分析兩種方法的檢測結果，Z=-0.105，P=0.917＞0.05，顯示兩種檢測方法測定結果差異無統(tǒng)計學意義。

表2 兩種方法對不同樣品中總氰含量的檢測結果單位：mg/kg

3 結論

此次試驗對堅果中總氰浸提的前處理條件進行了考察，以0.30 mol/L NaOH溶液、70 ℃超聲60 min為優(yōu)化的前處理方法，有效地提取了堅果中總氰，并通過連續(xù)流動分析法進行總氰濃度檢測。通過方法學驗證，該方法總氰的檢出限為0.05 mg/kg，定量限為0.15 mg/kg，加標回收率為92.4%～108.7%，相對標準偏差為1.3%～2.0%（n=6）。在實際樣品檢測中，超聲提取-連續(xù)流動分析法測定結果與GB 5009.36—2016《食品安全國家標準 食品中氰化物的測定》[18]第一法分光光度法測定結果相比較，Z=-0.105，P=0.917＞0.05，測定結果差異無統(tǒng)計學意義，說明方法可靠。此次試驗所建立的超聲提取-連續(xù)流動分析法利用電腦軟件整合了試劑混合、加熱、蒸餾等程序，實現(xiàn)了檢測自動化，減少試劑用量，且靈敏度高、精密度、準確度好，可作為大批量食品樣品中氰化物的檢測方法之一。