李紅敏，陳霞，王靜，趙爽

（新疆農(nóng)墾科學(xué)院農(nóng)業(yè)部食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心，新疆石河子832000）

離子色譜法測(cè)定乳及乳制品中硫氰酸根含量

李紅敏，陳霞，王靜，趙爽

（新疆農(nóng)墾科學(xué)院農(nóng)業(yè)部食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心，新疆石河子832000）

建立乳及乳制品中硫氰酸根的離子色譜分析方法。樣品經(jīng)提取凈化后，采用Dionex IonPac AS11-HC陰離子分析柱進(jìn)行分離，電導(dǎo)檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)，梯度洗脫，外標(biāo)法定量。結(jié)果顯示：硫氰酸根質(zhì)量濃度在0.10μg/mL～5.0μg/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。硫氰酸根在不同添加水平中平均回收率為85.3%～110%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.36%～4.52%，檢出限為純牛奶中0.19mg/kg，乳粉中1.55mg/kg。

硫氰酸根；離子色譜；乳及乳制品

硫氰酸鹽是硫氰酸根離子SCN-所成的鹽，常見的包括無色的硫氰酸鉀、硫氰酸鈉、硫氰酸銨和硫氰酸汞。當(dāng)在牛乳中添加一定量的過碳酸鈉和硫氰酸鈉后，過氧化氫會(huì)將硫氰酸根離子氧化成為亞硫氰酸，亞硫氰酸離子會(huì)特異性地與細(xì)菌體表面游離的巰基基團(tuán)反應(yīng)，進(jìn)而使細(xì)菌必需的代謝酶失去活性，從而阻斷了細(xì)菌的代謝繁殖，因此能夠?qū)ιr乳起到保鮮防腐的作用[1]。然而，硫氰酸鹽對(duì)健康有一定的損害。它可抑制體內(nèi)甲狀腺對(duì)碘的吸收，造成碘缺乏進(jìn)而造成甲狀腺腫大[2]。另外，它在體內(nèi)釋放的氰根離子能很快與細(xì)胞色素氧化酶中的三價(jià)鐵離子結(jié)合，抑制該酶的活性，使組織不能利用氧，導(dǎo)致不同程度的中毒癥狀。2008年12月衛(wèi)生部發(fā)布的第一批“違禁及濫用食品添加劑品種名單”中明確規(guī)定，乳及乳制品中硫氰酸鈉屬于違法添加物質(zhì)。乳制品中硫氰酸根的檢驗(yàn)方法較多，有分光光度法[3]、電位滴定法[4]、動(dòng)力學(xué)光度法[5]和離子色譜法[6]等。離子色譜（IC）由于其具有選擇性好、靈敏度高、快速、簡(jiǎn)便，可同時(shí)測(cè)定多個(gè)組分等優(yōu)點(diǎn)已被廣大用戶所接受并普遍使用，本文旨在建立電導(dǎo)檢測(cè)器陰離子交換色譜測(cè)定硫氰酸根的方法，達(dá)到有效監(jiān)控乳及乳制品中硫氰酸根含量的目的。

1 材料與方法

1.1 試劑與材料

硫氰酸鉀：KSCN，純度>98.5%，ANPEL科學(xué)儀器有限公司-上海；冰乙酸：分析純，天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司；實(shí)驗(yàn)用水均為超純水：電阻率18.25MΩ·cm。

固相萃取小柱：ProElutC18柱（500mg/6mL，30/pk），使用前依次用5mL甲醇和10mL水活化；SPEAg/Na復(fù)合柱（1.0 cc），使用前用20mL超純水活化，靜置0.5h后使用。

所有玻璃器皿使用前均需要依次用2 mol/L氫氧化鉀和水分別浸泡4 h，然后用水沖洗3次～5次，晾干備用。

1.2 儀器與設(shè)備

ICS-5000型離子色譜儀：美國(guó)戴安公司；配有淋洗液自動(dòng)發(fā)生裝置、電導(dǎo)檢測(cè)器、抑制器（ASRS-4mm）及Chromeleon 6.80中文版色譜工作站；優(yōu)普超純水制造系統(tǒng)：成都超純科技公司；AllegraTM25Rcentrifμge離心機(jī)：美國(guó)熱電公司；超聲波清洗儀（型號(hào)250LH）：上?？茖?dǎo)超聲儀器有限公司；食物粉碎機(jī)、電子天平：上海梅特勒－托利多儀器有限公司。

1.3 色譜條件

色譜柱：DIONEX IonPac AS11-HC（4×250mm）分析柱，IonPac AG11-HC保護(hù)柱（4mm×50mm），以及DIONEX IonPac AS16（4×250mm）分析柱，IonPac AG16保護(hù)柱（4mm×50mm）；淋洗液：KOH淋洗液梯度淋洗；流速1.0mL/min；外接水模式抑制器抑制模式，抑制器：ASRS-4mm，電流175mA；系統(tǒng)壓力：約1 600 psi；電導(dǎo)檢測(cè)器溫度：35℃；柱溫：30℃；進(jìn)樣體積：50μL。梯度淋洗條件見表1。

1.4 樣品處理

1.4.1 液體乳樣品

稱取純牛奶樣品5.00 g于50mL容量瓶?jī)?nèi)，加入超純水40mL，搖勻，超聲30min，加入3%冰乙酸溶液，于4℃冰箱中放置20min，取出放置至室溫，加水稀釋至刻度。樣液經(jīng)濾紙過濾，取上清液通過0.22μm水相針式濾器，過C18柱去除脂肪，棄去前面3mL洗脫液，收集后面的洗脫液過Ag/Na復(fù)合小柱以消除氯離子和金屬離子的影響，收集最后的洗脫液于離子色譜專用進(jìn)樣瓶中待測(cè)。

1.4.2 乳粉樣品

稱取乳粉樣品2.00 g于50mL容量瓶?jī)?nèi)，加入40mL超純水溶解，以下同1.4.1操作。

1.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線及檢出限

硫氰酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制：準(zhǔn)確稱取于80℃烘箱內(nèi)烘干2 h的硫氰酸鉀標(biāo)準(zhǔn)品1.673 2 g置于1 000mL容量瓶中，用超純水配置為1 000mg/L標(biāo)準(zhǔn)工作液。取硫氰酸鉀的標(biāo)準(zhǔn)工作液1.00mL于100mL容量瓶中，用超純水稀釋為10.0mg/L標(biāo)準(zhǔn)工作液，并逐級(jí)稀釋成5.0、2.0、1.0、0.50、0.20、0.10mg/L系列標(biāo)準(zhǔn)工作液，在選定的色譜條件下測(cè)定，以進(jìn)樣質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)、峰面積為縱坐標(biāo)，進(jìn)行線性回歸計(jì)算，得到硫氰酸根的線性方程和相關(guān)系數(shù)。計(jì)算3倍噪信比（S/N≥3）和10倍信噪比（S/N≥10）時(shí)所對(duì)應(yīng)的樣品質(zhì)量濃度，分別作為方法的檢出限（LOD）和定量限（LOQ）。

1.6 方法回收率及精密度實(shí)驗(yàn)

采用對(duì)陰性樣品進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)來考察方法的準(zhǔn)確度和精密度，即對(duì)本底不含硫氰酸根的陰性純牛奶樣品和嬰幼兒乳粉樣品，分別添加相當(dāng)于0.1、0.5、5.0mg/kg的硫氰酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照1.4節(jié)進(jìn)行樣品前處理，在1.3節(jié)的色譜條件下測(cè)定，計(jì)算樣品加標(biāo)回收率。每個(gè)添加水平連續(xù)重復(fù)進(jìn)樣6次，測(cè)得各組分的峰面積，計(jì)算其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。

2 結(jié)果與分析

2.1 蛋白質(zhì)沉淀劑的優(yōu)化

由于離子色譜法分離、測(cè)定乳制品的難點(diǎn)在于乳制品中高濃度的脂肪和蛋白帶來的基質(zhì)干擾，殘留多余的脂肪和蛋白與淋洗液KOH發(fā)生皂化反應(yīng)，導(dǎo)致基線產(chǎn)生較大波動(dòng)并影響色譜柱的分離效果，對(duì)色譜柱壽命也有不利影響，進(jìn)而影響試驗(yàn)結(jié)果[7]。查閱相關(guān)文獻(xiàn)，沉淀劑的選擇主要包括以下幾種：3%乙酸[8]、乙腈[9]、丙酮[10]等有機(jī)溶劑以及乙酸鋅和亞鐵氰化鉀等。首先乙酸鋅和亞鐵氰化鉀適用于常規(guī)分析中的去除蛋白，它們本身在電導(dǎo)檢測(cè)器都會(huì)有很高的電導(dǎo)值響應(yīng)，對(duì)離子色譜的分析干擾比較大，所以考慮使用有機(jī)試劑。實(shí)驗(yàn)表明3%乙酸和乙腈的沉淀效果都很好，但是由于乙腈的毒性較大，本著操作安全，毒性小，對(duì)操作人員影響小的原則，本實(shí)驗(yàn)選擇3%乙酸作為去除蛋白的沉淀劑。

2.2 離子色譜柱的選擇

通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)，本方法比較采用了美國(guó)戴安公司IonPac AS11-HC（4×250mm）分析柱、IonPac AS16（4×250mm）分析柱檢測(cè)硫氰酸根，離子色譜條件參照1.3，檢測(cè)結(jié)果分別見圖1。

比較以上2張色譜圖發(fā)現(xiàn)，IonPacAS16（4×250mm）離子色譜柱對(duì)于硫氰酸根的分離效果不是十分理想。因?yàn)锳S11-HC與AS16的柱填料都是大孔的乙基乙烯基苯-二乙烯基苯（EVB-DVB）聚合物[11]，但是AS11-HC的柱容量比AS16大，乳膠交聯(lián)度和疏水性比AS16高，所以AS11-HC在分離硫氰酸根時(shí)峰型尖銳對(duì)稱，能夠滿足樣品定性定量的檢測(cè)要求。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線及檢出限

采用外標(biāo)法定量，在上述儀器條件下進(jìn)行測(cè)定，以離子色譜峰面積y對(duì)質(zhì)量濃度x繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，見圖2。

硫氰酸根在0.10μg/mL～5.0μg/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，線性方程為y=0.432 6x-0.018 41相關(guān)系數(shù)均為0.999 8。以信噪比3∶1確定檢出限，硫氰酸根在純牛奶中的檢出限為0.19mg/kg，在乳粉中的檢出限為1.55mg/kg。以信噪比10∶1確定定量限，硫氰酸根在純牛奶中的定量限為0.627mg/kg，在乳粉中的定量限為5.12mg/kg。

2.4 方法回收率及精密度實(shí)驗(yàn)

按照1.6的方法進(jìn)行回收率和精密度實(shí)驗(yàn)，樣品加標(biāo)回收率見表2。

結(jié)果顯示，在不同加標(biāo)水平下，硫氰酸根回收率為85%～110%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差≤5.0%。

2.5 實(shí)際樣品的測(cè)定

利用本方法對(duì)超市中采購(gòu)的各品牌的純牛奶共計(jì)6個(gè)樣品，以及成人家庭裝奶粉和嬰幼兒配方奶粉各3個(gè)樣品進(jìn)行了檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果見表3。

由表3可見，在純牛奶樣品中檢出的硫氰酸根含量都很低，而在乳粉中則是嬰幼兒配方乳粉中的硫氰酸根含量偏低，成人家庭裝乳粉中含量較高。而天然硫氰酸根的含量受奶牛品種、個(gè)體、飼養(yǎng)類型等因素影響，因而有很大差異，健康奶牛的奶中平均含硫氰酸根0.90mg/kg，范圍為0.40mg/kg～22mg/kg[12]。由于奶粉經(jīng)過濃縮而得，其天然存在的硫氰酸根含量會(huì)相應(yīng)提高。樣品圖譜見圖3。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)通過對(duì)樣品的前處理和離子色譜法的色譜條件進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，硫氰酸根的分離效果較好，精密度和回收率均符合分析要求，干擾小，毒性低，對(duì)操作人員的健康影響小，可為乳及乳制品中硫氰酸根的快速測(cè)定提供參考。

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Determination of Root Thiocyanate Content in Milk and Milk Powder by Ion Chromatography

LIHong-min，CHENXia，WANG Jing，ZHAOShuang
（Food Quality Supervision and Testing Center of Ministry of Agriculture，Xinjiang Academy of Agricultural Reclamation Science，Shihezi832000，Xinjiang，China）

A method was established to determine Root thiocyanate content in milk and milk powder by IonChromatography. The samples were separated with an Dionex IonPac AS11 -HC anion analysis column bygradient elution after extraction and purification， then detected by conductivity detector， and quantified byexternal standard method. A good linear relationship was established in the Root thiocyanate concentration rangeof 0.10 μg/mL-5.0 μg/mL. The recovery rates of Root thiocyanate from different spiked samples were in therange of 85.3 %-110 % with relative standard deviations （RSD） of 2.36 %-4.52 %.The limit of detection forRoot thiocyanate in the pure milk was 0.19 mg/kg， in the milk powder was 1.55 mg/kg.

Root thiocyanate；Ion Chromatography；milk and milk powder

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.07.020

2014-09-02

國(guó)家科技支撐項(xiàng)目（2012BAD43B03）

李紅敏（1981—），女（漢），實(shí)驗(yàn)師，本科，研究方向：食品質(zhì)量安全檢測(cè)與色譜分析。