食品中氰化物測定方法改進

顧錦明 / 上海市浦東食品藥品檢驗所

0 引言

氰化物特指帶有氰基（CN）的化合物，其中的碳原子和氮原子通過三鍵相連接，常見的簡單氰化物有氰化鉀、氰化鈉等，具有很強的毒性，屬于劇毒物質(zhì)，極小量就會危及人的健康甚至生命安全[1-4]。而導(dǎo)致食品中氰化物產(chǎn)生的主要原因有被亂排放的工業(yè)廢棄物污染的環(huán)境、食品的生產(chǎn)原料或工藝產(chǎn)生氰化物以及某些根莖類食物外表皮含有氫氰酸且氰苷含量較多。

目前，氰化物的檢測技術(shù)快速發(fā)展[5]，主要的氰化物檢測方法有分光光度法[6-7]、氣相色譜法[8]、流動注射分析法[9-11]。GB 5009.36—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中氰化物的測定》中第一法，分光光度法[12]指，用水蒸氣蒸餾裝置在酸性條件下用氫氧化鈉溶液將檢測樣品中氰化物蒸餾出的氰氫酸吸收，然后在中性條件下，餾出液用氯胺T 將氰化物轉(zhuǎn)變?yōu)槁然?再與異煙酸-吡唑啉酮作用，生成藍色染料，與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。但使用蒸餾裝置蒸餾得到餾出液耗時較長，當(dāng)樣品量大時，嚴重影響工作效率。

為了改變蒸餾裝置蒸餾得到餾出液耗時較長的狀況，對該方法進行改進。以凱氏蒸餾裝置代替水蒸氣蒸餾裝置，減少蒸餾時間，快速得到餾出液，提升工作效率。

1 試驗部分

1.1 實驗儀器和設(shè)備

紫外可見分光光度計：北京普析通用儀器有限責(zé)任公司，TU-1950；分析天平：感量為0.001 g，梅特勒托利多，PL303；具塞比色管：10 mL，25 mL；恒溫水浴鍋：37 ℃±1 ℃；定氮儀：瑞士步琪實驗科技公司，B-324。

1.2 實驗試劑

甲基橙（C14H14O3N3SNa）：指示劑；酚酞（C20H14O4）：指示劑；酒石酸（C4H6O6）；氫氧化鈉（NaOH）；磷酸二氫鉀（KH2PO4）；磷酸氫二鈉（Na2HPO4）；乙酸（C2H4O2）；異煙酸（C6H5O2N）；吡唑啉酮（C10H10N2O）；氯胺T（C7H7SO2NClNa·3H2O）：保存于干燥器中；無水乙醇（C2H6O）；乙酸鋅（C4H6O4Zn）；水中氰成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（50.0 μg/mL），GBW(E)080115 中國計量科學(xué)研究院。

1.3 試劑配制

甲基橙指示劑（0.5 g/L）：稱取50 mg 甲基橙，溶于水中，并稀釋至100 mL；

氫氧化鈉溶液（20 g/L）：稱取2 g 氫氧化鈉，溶于水中，并稀釋至100 mL；

氫氧化鈉溶液（10 g/L）：稱取1 g 氫氧化鈉，溶于水中，并稀釋至100 mL；

乙酸鋅溶液（100 g/L）：稱取10 g 乙酸鋅，溶于水中，并稀釋至100 mL；

氫氧化鈉溶液（2 g/L）：量取10 mL 氫氧化鈉溶液，用水稀釋至100 mL；

氫氧化鈉溶液（1 g/L）：量取5 mL 氫氧化鈉溶液，用水稀釋至100 mL；

乙酸溶液（1+24）：將乙酸和水按1∶24 的體積比混合均勻；

酚酞-乙醇指示液（10 g/L）：稱取1 g 酚酞試劑，用無水乙醇溶解，并定容至100 mL；

磷酸鹽緩沖溶液[（0.5 mol/L）pH7.0]：稱取34.0 g 無水磷酸二氫鉀和35.5 g 無水磷酸氫二鈉，溶于水并稀釋至1 000 mL。

1.4 試驗樣品

根據(jù)樣品基質(zhì)性質(zhì)的差異，結(jié)合前處理的不同處理方式，選取易受亂排放的工業(yè)廢棄物污染的環(huán)境所產(chǎn)生的氰化物的水，生產(chǎn)原料或工藝產(chǎn)生氰化物的酒（這里選擇白蘭地酒），以及外表皮易含有氫氰酸的根莖類食物木薯粉，三種有代表性的樣品分別進行處理。

1.5 工作標(biāo)準(zhǔn)溶液制備

氰離子標(biāo)準(zhǔn)中間液（1 μg/mL）：取2 mL 水中氰成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，用氫氧化鈉溶液定容至100 mL。

氰離子標(biāo)準(zhǔn)工作液木薯粉試樣見表1，氰離子標(biāo)準(zhǔn)工作液白蘭地酒試樣見表2，氰離子標(biāo)準(zhǔn)工作液水試樣見表3。

表1 氰離子標(biāo)準(zhǔn)工作液（木薯粉）

表2 氰離子標(biāo)準(zhǔn)工作液（白蘭地酒）

表3 氰離子標(biāo)準(zhǔn)工作液（水）

1.6 實驗過程

1.6.1 木薯粉

稱取20 g（準(zhǔn)確到0.001 g）試樣至500 mL 消化管中,加水約200 mL。然后加入20 mL 乙酸鋅溶液和2.0 g 酒石酸，迅速安裝到定氮儀上，將冷凝管下端插入盛有25 mL 濃度為20 g/L 氫氧化鈉溶液的250 mL 容量瓶中液面下進行水蒸氣蒸餾。收集蒸餾液接近250 mL 時，取下容量瓶，用水定容至滿分度。量取10 mL 溶液置于25 mL 比色管中，作為試樣溶液。

用移液管分別量取0.0 mL、0.3 mL、0.6 mL、0.9 mL、1.2 mL、1.5 mL 氰離子標(biāo)準(zhǔn)中間液置于25 mL 比色管中,加水至10 mL。

在試樣溶液和標(biāo)準(zhǔn)中間溶液中各加入1 mL 濃度為10 g/L 氫氧化鈉溶液和1 滴酚酞指示液,用乙酸溶液緩慢調(diào)至紅色褪去，然后加5 mL 磷酸鹽緩沖溶液，在37 ℃恒溫水浴鍋中保溫10 min，再分別加入0.25 mL 氯胺T 溶液，加塞振蕩混合均勻，放置5 min。分別加入5 mL 異煙酸-吡唑酮溶液，加水至25 mL，混合均勻。在37 ℃恒溫水浴鍋中放置40 min，用2 cm 比色杯，以零管調(diào)節(jié)零點，于波長638 nm 處測吸光度。

1.6.2 白蘭地酒

取25.0 mL 試樣至500 mL 消化管中，加水100 mL，滴加數(shù)滴甲基橙指示劑，將冷凝管下端插入盛有10 mL 濃度為2 g/L 氫氧化鈉溶液比色管的液面下，再加1 ～2 g 酒石酸，迅速安裝到定氮儀上。收集蒸餾液約50 mL，然后用水定容至50 mL，混合均勻。吸取1.0 mL 試樣于50 mL 燒杯中，加入5 mL，2 g/L 氫氧化鈉溶液，放置10 min，然后放于120 ℃電加熱板上加熱至溶液剩余約1 mL，取下放至室溫，將2 g/L 氫氧化鈉溶液轉(zhuǎn)移至10 mL 具塞比色管中，最后加2 g/L 氫氧化鈉至5 mL。

用移液管分別吸取0 mL、0.4 mL、0.8 mL、1.2 mL、1.6 mL、2.0 mL 氰離子標(biāo)準(zhǔn)中間液于10 mL具塞比色管中，加2 g/L 氫氧化鈉至5 mL。

在試樣溶液和標(biāo)準(zhǔn)中間溶液中分別加入2 滴酚酞指示劑，然后加入乙酸溶液調(diào)至紅色褪去，再用2 g/L 氫氧化鈉溶液調(diào)至近紅色，加2 mL 磷酸鹽緩沖溶液(如果室溫低于20 ℃即放入25 ～30 ℃水浴中10 min)，再加入0.2 mL 氯胺T 溶液，搖勻放置3 min，加入2 mL 異煙酸-吡唑啉酮溶液，加水稀釋至滿分度，加塞振蕩混合均勻。在37 ℃恒溫水浴鍋中放置40 min，取出用1 cm 比色杯以空白管調(diào)節(jié)零點，在波長638 nm 處測吸光度。

1.6.3 水

取250 mL 水樣至500 mL 消化管中，加入1 滴至2 滴甲基橙指示劑，再加入5 mL 乙酸鋅溶液，加入1 ～2 g 酒石酸，溶液由橙黃色變成了橙紅，迅速安裝到定氮儀上，將冷凝管下端插入盛有10 mL 20 g/L 氫氧化鈉溶液的50 mL 具塞比色管的液面下。收集蒸餾液約50 mL，然后用水定容至50 mL，混合均勻。取10 mL 餾出液置于25 mL 具塞比色管中。

另取25 mL 具塞比色管，分別加入氰離子標(biāo)準(zhǔn)中間液0 mL、0.10 mL、0.20 mL、0.40 mL、0.80 mL、1.50 mL 和2.00 mL，加1 g/L 氫氧化鈉溶液至10.0 mL。

在試樣溶液和標(biāo)準(zhǔn)中間溶液中各加入5.0 mL磷酸鹽緩沖液，置于37 ℃恒溫水浴中，再加入0.25 mL 氯胺T 溶液，加塞混合，放置5 min，然后加入5.0 mL 異煙酸-吡唑酮溶液，加水至25 mL，混合均勻，在37 ℃恒溫水浴鍋中放置40 min，用3 cm 比色杯，以純水作參比，在波長638 nm 處測吸光度。繪制校準(zhǔn)曲線，得出樣品管中氰化物質(zhì)量。

2 結(jié)果與討論

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線及線性關(guān)系

標(biāo)準(zhǔn)曲線及線性關(guān)系見表4。

表4 標(biāo)準(zhǔn)曲線及相關(guān)系數(shù)

從表4 看出，線性相關(guān)系數(shù)大于0.995，線性均良好。

2.2 樣品的重復(fù)性及加標(biāo)回收試驗

在重復(fù)性條件下（n=6），氰化物的重復(fù)性測定結(jié)果如表5、表6、表7 所示。以下試樣中加標(biāo)前氰化物的含量均為未檢出。

表5 木薯粉中氰化物加標(biāo)回收及精密度試驗結(jié)果

由表5 中看出氰化物（木薯粉）的重復(fù)性測定結(jié)果為0.28%～0.97%，平均回收率為97.7%～101.3%，能達到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求重復(fù)性相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）＜7.5%，平均回收率在80%～110%范圍之間，準(zhǔn)確度高。

從表6 中看出氰化物（白蘭地酒）的重復(fù)性測定結(jié)果為0.05% ～1.2%，平均回收率為104.3%～105.7%，能達到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求重復(fù)性相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）＜7.5%，平均回收率在80%～110%范圍之間，準(zhǔn)確度高。

從表7 中看出氰化物（水）的重復(fù)性測定結(jié)果為0.02%～0.74%，平均回收率為97.9%～103.6%，能達到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求，準(zhǔn)確度高。國標(biāo)方法氰化物（水）的重復(fù)性測定結(jié)果為0.36%～0.93%，平均回收率為97.8%～103.7%，從方法的比較中可以看出兩者的重復(fù)性及回收率接近，都能達到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求重復(fù)性RSD＜15%，平均回收率在80%～110%范圍之間，準(zhǔn)確度高，但改進后的方法極大地減少了前處理時間。

2.4 檢出限與定量限

依據(jù)GB/T 27404—2008《實驗室質(zhì)量控制規(guī)范食品理化檢測》附錄F.4，進行檢出限測定。在重復(fù)性條件下（n=20），氰化物的檢出限及定量限測定結(jié)果如表8 所示。

表8 方法檢出限和方法定量限結(jié)果

從表8 中看出氰化物（木薯粉）的檢出限測定結(jié)果為0.000 82 mg/kg，定量限測定結(jié)果為0.002 5 mg/kg；氰化物（白蘭地酒）的檢出限測定結(jié)果為0.000 70 mg/L，定量限測定結(jié)果為0.002 1 mg/L；氰化物（水）的檢出限測定結(jié)果為0.000 40 mg/L，定量限測定結(jié)果為0.001 2 mg/L。

3 結(jié)語

試驗在GB 5009.36—2016 中第一法分光光度法的基礎(chǔ)上，對方法進行改進，以凱氏蒸餾裝置代替水蒸氣蒸餾裝置得到餾出液，在中性條件下，餾出液用氯胺T 將氰化物轉(zhuǎn)變?yōu)槁然?，再與異煙酸-吡唑啉酮作用顯色后進行分光檢測。經(jīng)驗證，方法節(jié)約時間、標(biāo)準(zhǔn)曲線線性良好、精密度高、檢出限低、準(zhǔn)確度高，穩(wěn)定可靠，能有效提高食品中氰化物的檢測效率。