離子色譜法檢測乳制品中硫氰酸根含量

廖振宇，汪曉冬

（天津市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測技術(shù)研究院，天津300384）

離子色譜法檢測乳制品中硫氰酸根含量

廖振宇，汪曉冬

（天津市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測技術(shù)研究院，天津300384）

采用強親水性陰離子交換柱IonPac AS16分離，電導(dǎo)檢測器檢測，建立了乳制品中硫氰酸根的離子色譜檢測方法。通過加標(biāo)回收和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差實驗驗證，該法具有較高的精密度和準(zhǔn)確度。實驗同時利用該方法對不同品種乳制品中硫氰酸根含量進行了檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：牛乳粉中硫氰酸根濃度分布在9.8mg/kg～23mg/kg之間，而羊乳粉的濃度范圍為3.7mg/kg～4.9mg/kg。

硫氰酸根；離子色譜；乳制品

牛奶是一種營養(yǎng)豐富的液態(tài)食品，富含蛋白質(zhì)、脂肪、礦物質(zhì)和多種維生素，同時牛奶也是最易腐敗變質(zhì)的食物之一。在20世紀(jì)80年代，國內(nèi)許多地區(qū)由于奶戶分散、交通不便、冷卻設(shè)施欠缺等原因，在牛奶收購、運輸和貯藏過程中因酸敗造成牛奶資源大量浪費。自1986年起，國內(nèi)陸續(xù)有將硫氰酸鈉與過氧化氫聯(lián)用以形成牛乳過氧化物酶體系在常溫下保鮮牛乳的研究報道。國家標(biāo)準(zhǔn)《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》1986年版本即GB 2760-1986中曾將硫氰酸鈉列為允許使用的食品添加劑。1995年國家頒布實施了國標(biāo)GB/T 15550-1995《活化乳中乳過氧化物酶體系保存生鮮牛乳實施規(guī)范》，規(guī)定硫氰酸鈉可以作為牛乳保鮮劑限量使用[1-3]。

近年來，隨著國家對食品安全重視程度的提高以及我國經(jīng)濟條件的進步和原奶的冷鏈運輸不斷完善，硫氰酸鈉的毒副作用引起了人們的廣泛關(guān)注，人體長期食用嚴(yán)重?fù)p害身體健康。硫氰酸鹽的毒性主要由其在體內(nèi)釋放的氰根離子能很快與人體細(xì)胞素氧化酶中的三價鐵離子結(jié)合，抑制該酶活性，使組織不能利用氧而產(chǎn)生中毒，主要臨床癥狀為出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)抑制、代謝性酸中毒及心血管系統(tǒng)不穩(wěn)定等[4-5]?；诎踩紤]，我國于2005年廢止了GB/T 15550-1995，而且2007年公布的GB 2760-2007《食品添加劑衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》也取消了硫氰酸鈉的保鮮用途。2008年12月，衛(wèi)生部發(fā)布《食品中可能違法添加的非食用物質(zhì)和易濫用的食品添加劑品種名單（第一批）》，明確規(guī)定硫氰酸鈉屬于違法添加的非食用物質(zhì)。然而，有些不法奶農(nóng)為延長原料乳的保質(zhì)期，仍人為加入硫氰酸鹽作為牛奶保鮮劑[6-7]。

由于硫氰酸根是乳過氧化物酶抗菌體系的主要成分之一，天然存在于原料乳中，我國目前尚無食品中硫氰酸根檢測的國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，也沒有生鮮乳中正常生理濃度的硫氰酸根限值規(guī)定。因此，加強對乳制品中硫氰酸根的檢測并積累其在乳制品中的天然本底濃度具有重要意義。

本文采用強親水性陰離子交換柱IonPac AS16，建立了檢測乳制品中硫氰酸根的離子色譜法。該方法靈敏度高、準(zhǔn)確性好，同時對24批次不同品種乳制品中硫氰酸根含量進行了檢測。

1 材料與方法

1.1 儀器與主要試劑

ICS-3000多功能離子色譜儀：美國Dionex；配備淋洗液發(fā)生器和電導(dǎo)檢測器；離心機：湖南湘儀離心機有限公司；分析天平：瑞士梅特勒。

乙腈（色譜純）；甲醇（色譜純）；硫氰酸根標(biāo)準(zhǔn)品（1 000mg/L）購自國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心；實驗用水均為超純水。

硫氰酸根標(biāo)準(zhǔn)中間液：將硫氰酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液用超純水稀釋配制成10mg/L的標(biāo)準(zhǔn)中間液，并置于4℃冰箱中保存。

硫氰酸根標(biāo)準(zhǔn)工作液：移取0.5、1.0、2.0、5.0、10.0mL硫氰酸根標(biāo)準(zhǔn)中間液于5個100mL的容量瓶中定容至刻度，獲得硫氰酸根的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液系列。

1.2 樣品來源

16批次液體乳和8批次乳粉均購自某大型超市。

1.3 方法

樣品前處理：稱取液體乳樣品約4 g，加入5mL乙腈，混勻沉降蛋白，超純水定容至10mL，靜置1 h后，取上清液稀釋10倍，依次通過0.22μm尼龍過濾膜和OnGuard RP柱（2.5cc）后上機檢測。OnGuard RP柱在使用前依次用5mL甲醇和10mL水活化，放置30min后使用。對于乳粉，稱取約1 g樣品，先加3mL～4mL水使其充分溶解后，再加入5mL乙腈使其蛋白變性沉降。

色譜條件：色譜柱為強親水性陰離子交換柱IonPac AS16，采用55mmol/LKOH溶液淋洗液等度淋洗。淋洗液由淋洗液在線發(fā)生器在線產(chǎn)生，淋洗液流速為1.0mL/min，200μL進樣體積，峰面積定量。

2 結(jié)果與討論

2.1 樣品前處理條件的選擇

由于乳制品中含有大量的蛋白質(zhì)和脂肪，因此樣品在上機檢測之前必須將其去除，否則容易導(dǎo)致色譜柱堵塞。常用于去除乳制品中蛋白質(zhì)的方法有鹽沉降、酸沉降以及有機溶劑沉降等。盡管乙酸經(jīng)常用來去除乳制品中蛋白質(zhì)，但對離子色譜柱損傷較大。本實驗采取加入乙腈沉降蛋白質(zhì)，靜置分層后將其去除。隨繼采用商品化的OnGuard RP過濾柱徹底去除樣品中脂肪和殘留蛋白質(zhì)等有機物的干擾。

2.2 線性范圍、方法精密度和準(zhǔn)確度

分別取濃度為0.05、0.10、0.20、0.50、1.0mg/L的硫氰酸根標(biāo)準(zhǔn)工作溶液按照2.3中的色譜條件進行檢測，得到的線性方程Y=1.314 6X-0.024 0，相關(guān)系數(shù)R=0.999 7，說明硫氰酸鈉在0mg/L～1.0mg/L濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。

以信噪比3∶1（S/N=3計）確定檢出限，硫氰酸根的檢出限為0.009mg/L。樣品處理前，在純牛奶和普通乳粉樣品中分別加入高、中、低三個濃度水平的硫氰酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液進行加標(biāo)回收實驗，實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)回收率在96.7%～101.7%之間，說明該方法具有較高的準(zhǔn)確性，結(jié)果見表1。

表1 乳制品樣品中硫氰酸根的加標(biāo)回收率Table1 Spiked recoveries of thiocyanate in dairy products

測定純牛奶樣品11次，求出硫氰酸根含量的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD為1.38%，說明該方法具有較高的精密度。

2.3 樣品分析

運用本實驗建立的方法對24批次不同品種乳制品樣品進行了檢測，樣品中硫氰酸根的分離譜圖見圖1，檢驗結(jié)果見表2。

圖1 奶粉樣品中硫氰酸根的分離譜圖Fig.1 Separation chromatogram of thiocyanate in powdered milk

表2 不同品種乳制品樣品中硫氰酸根濃度水平Table2 Thiocyanate levels in the different types of dairy products

由表2，采用該方法對24個批次不同品種乳制品樣品中硫氰酸根檢驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，牛乳粉中硫氰酸根檢出結(jié)果分布在9.8mg/kg～23mg/kg之間，而羊乳粉的濃度范圍為3.7mg/kg～4.9mg/kg。與牛乳粉相比，羊乳粉中硫氰酸根含量明顯較低，說明乳制品中硫氰酸根的天然濃度水平受奶源、奶牛品種、個體等因素影響而有較大差異。與奶粉相比，巴氏殺菌乳、發(fā)酵乳、滅菌乳和調(diào)制乳4種液體乳樣品中，硫氰酸根濃度相對較低。這是由于奶粉經(jīng)過濃縮而得，其天然存在的硫氰酸根含量會相應(yīng)提高，這與文獻的報道結(jié)果基本一致[4，8]。

3 結(jié)論

本文建立了乳制品中硫氰酸根的離子色譜檢測方法，并用加標(biāo)回收率、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差等指標(biāo)對該方法的準(zhǔn)確度和精密度進行了驗證，同時采用該方法對24批次不同品種乳制品中硫氰酸根進行了檢測。實驗結(jié)果表明：該方法簡便、可靠，有較高的精密度和準(zhǔn)確度。同時通過對24批次樣品檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，乳制品中天然存在一定量的硫氰酸根，其濃度水平受奶源、奶牛品種、個體等因素影響而有較大差異，所有檢測乳制品樣品中硫氰酸根的含量均在可接受的范圍內(nèi)。

[1]顧欣,黃士新,李丹妮,等.乳中硫氰酸鹽對人類健康的風(fēng)險評估[J].中國獸藥雜志,2010,44(9):45-52

[2]Niemann R,Anderson D．Determination of Iodide and Thiocyanate in Powdered Milk and Infant Formula by On-line Enrichment Ion Chromatography with Photodiode Array Detection[J]．Journal o f Chromatography A,2008,1200(2):193-197

[3]Brauer V,Below H,Kramer A,et al．The Role of Thiocyanate in the E－tiology of Goiter in an Industrial Metropolitan Area[J]．European Journal of Endocrinology,2006,154(2):229

[4]李靜,王雨,梁立娜.混合模式色譜柱離子色譜法同時測定奶粉中的碘離子和硫氰酸根[J].色譜,2010,28(4):422-425

[5]SchererG．Carboxyhemoglobin and Thiocyanate as Biomarkers of Exposure to Carbon Monoxide and Hydrogen Cyanide in Tobacco Smoke[J]．Experimental and Toxicologic Pathology,2006,58(2/3): 101-124

[6]中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.GB 2760-2007食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2007:1-242

[7]國家技術(shù)監(jiān)督局.GB/T 15550-1995活化乳中乳過氧化物酶體系保存生鮮牛乳實施規(guī)范[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,1995:1-6

[8]成霈,劉鄰渭．離子色譜法檢測液體乳和乳粉中的硝酸鹽、亞硝酸鹽及硫氰酸鹽[J].食品研究與開發(fā),2010,31(7):135-137

Determination of Thiocyanate in Dairy Products by Ion Chromatography

LIAO Zhen-yu，WANG Xiao-dong
（Tianjin Product Quality Inspection Technology Research Institute，Tianjin 300384，China）

In this paper，a method was developed to detect thiocyanate in dairy products.In this method，thiocyanate was separated on a highly hydrophilic IonPac AS16 anion-exchange column，and then detected by conductivity detector.The accuracy and reliability of method were verified through the recovery and the relative standard deviation（RSD）.The results showed that this method in the determination of thiocyanate in dairy products is simple，reliable，and has a higher precision and accuracy.Then，this analysis method was used to detect levels of thiocyanate in 24 batches of dairy products.The concentrations of thiocyanate in milk powder is between9.8mg/kg to23mg/kg，however，the concentrations of thiocyanate in goat milk powder is between 3.7mg/ kg to4.9mg/kg.

thiocyanate；ion chromatography；dairy products

10.3969/j.issn.1005-6521.2014.010.024

2013-06-19

國家質(zhì)檢公益性行業(yè)科研專項（201210053）

廖振宇（1982—），男（漢），工程師，博士，研究方向：食品科學(xué)與質(zhì)量檢測。