龐雨樵 王域潔 張國彤 王懷斌 沈曉麗

正常牛奶中的尿素含量約200-300mg/L，近年來，一些不法商家為了提高利潤空間，在牛乳中加入尿素虛高蛋白質(zhì)含量，而高濃度尿素會造成泌尿系統(tǒng)排泄障礙，導(dǎo)致身體電解質(zhì)失衡，對人體造成損害。因此，測定牛乳中尿素的含量十分重要。

目前，尿素含量的檢測方法主要有二乙酰一肟比色法、流動注射分析儀法、電化學(xué)發(fā)光法、液相色譜法等，對牛乳中尿素的定量檢測方法較少。筆者通過參考和借鑒游泳池水中尿素含量的測定及牛乳前處理的方法，對牛乳中尿素含量的測定進行了實驗和探索論證，根據(jù)二乙酰一肟與尿素的反應(yīng)原理，對影響尿素顯色反應(yīng)的實驗條件做了選擇研究，最后對該方法的精密性、回收率及檢測限進一步驗證，最終確定該方法可應(yīng)用于牛乳中尿素含量的檢測。

一、材料與儀器

1.實驗原料。實驗用乳購于超市中不同品牌的袋裝奶及農(nóng)貿(mào)市場銷售的散裝奶。

2.主要儀器。SP-756P紫外可見分光光度計（上海光譜儀器有限公司），普利賽斯ES225SM-DR分析天平（瑞士普利賽斯公司）。

3.試劑。（1）尿素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（99.8%）：準(zhǔn)確稱取尿素純品標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)100mg，溶于0.05mol/L硫酸中，輕輕振搖，使尿素完全溶解，并于100mL容量瓶中定容至刻度，使最終濃度為1000mg/L，混勻后將其轉(zhuǎn)入棕色瓶中，于-4℃冰箱中保存?zhèn)溆?。?）尿素標(biāo)準(zhǔn)使用液：吸取10.0mL的尿素標(biāo)準(zhǔn)儲備液并用純水稀釋至100mL，使其濃度為100mg/L。（3）二乙酰一肟溶液（0.5%）：稱取5.0g二乙酰一肟并溶于水中，用容量瓶定容至1000mL。（4）三氯化鐵-氨基硫脲-硫酸混合試劑：將200mL的濃硫酸緩緩加入800mL水中，冷卻后加入0.1g三氯化鐵和1.0g氨基硫脲，用純水定容至1000mL。（5）亞鐵氰化鉀溶液（10.6%）：稱取10.6g亞鐵氰化鉀，加水溶解定容至100mL。（6）乙酸鋅溶液（22.0%）：稱取乙酸鋅22.0g，加水溶解并加入5.0mL冰乙酸，定容至100mL。

二、實驗方法

1.實驗原理。二乙酰一肟在酸性條件下水解轉(zhuǎn)化為雙乙酰，與尿素在強酸條件下縮合成為紅色的二嗪化合物。該化合物顏色的深淺與尿素含量成正比，在波長525nm處有最大吸收峰。

2.測定方法。取混勻樣品10.0mL于100mL容量瓶中，加入亞鐵氰化鉀和乙酸鋅溶液各4.0mL，用純水定容，振搖均勻。放置30min后，取10.0mL上清液，加入2.0mL二乙酰一肟溶液，再加入三氯化鐵-氨基硫脲-硫酸混合試劑10.0mL，混勻。將上述各管在沸水浴中加熱14min，置流動水中冷卻2min，并用純水稀釋至25mL。以純水作參比，用1cm比色皿，于525nm波長處測定吸光度值。

3.實驗條件。（1）吸收波長的確定。取適量標(biāo)準(zhǔn)溶液，在480nm-560nm范圍內(nèi)進行全波長掃描，結(jié)果見圖1。

由圖1可知，吸光值在480nm-525nm范圍內(nèi)逐漸增加，且在525nm處達到最大，在525nm-560nm范圍內(nèi)又逐漸減小，由此確定最佳吸收波長為525nm。

（2）反應(yīng)溫度的選擇。由于該反應(yīng)在常溫下顯色反應(yīng)進行得很慢，故考慮在加熱的水浴中進行反應(yīng)，分別將水浴鍋的溫度設(shè)置為60℃、70℃、80℃、90℃、100℃，觀察其顯色反應(yīng)，做出反應(yīng)溫度與吸光度的關(guān)系圖，詳見圖2。

由圖2可以看出，樣品吸光度受溫度影響較大，隨著溫度的升高而不斷增大，在溫度接近100℃時，吸光度達到最高，所以選擇沸水浴加熱為最佳的溫度條件。

（3）反應(yīng)時間的選擇。取8支比色管，加入標(biāo)準(zhǔn)溶液后分別置于沸水浴中，按照6min、8min、10min、12min、14min、16min、18min、20min的反應(yīng)時間，考察最后吸光值的變化情況，結(jié)果見圖3。

由圖3可知，在6-13min，溶液的顏色較淺，顯色不完全，吸光度也較小，隨著水浴時間的延長，尿素顯色反應(yīng)吸光值呈逐漸上升趨勢，增加較明顯；在14-18min，溶液的吸光度比較穩(wěn)定，可顯色完全，吸光值基本達到最大值。為了提高效率，沸水浴時間定為14min。

（4）標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立。取8支25mL具塞比色管，分別加入100mg/L的尿素標(biāo)準(zhǔn)使用液0mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL。在上述各管中分別加入2.0mL二乙酰一肟溶液，再加入三氯化鐵-氨基硫脲-硫酸混合試劑10.0mL，混勻后用純水稀釋至25mL。分別配制成0mg/L、2mg/L、4mg/L、8mg/L、16mg/L、24mg/L、32mg/L、40mg/L的尿素標(biāo)準(zhǔn)系列，相當(dāng)于每個管中相當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)量為0.00mg、0.05mg、0.10mg、0.20mg、0.40mg、0.60mg、0.80mg、1.00mg。將上述各管在沸水浴中加熱14min，置流動自來水中冷卻2min。以純水作參比，用1cm比色皿，在525nm處測定各管吸光度值，以尿素含量對吸光度做回歸分析。根據(jù)最佳實驗條件，對尿素標(biāo)準(zhǔn)溶液進行吸光度的檢測，得到不同濃度的尿素和吸光度的關(guān)系標(biāo)準(zhǔn)曲線，進而得到標(biāo)準(zhǔn)曲線的方程為：y=0.7629x+0.0331，相關(guān)系數(shù)：r=0.9992。詳見表1和圖4。

三、討論

利用二乙酰一肟分光光度法來測定牛乳中尿素的含量，該方法標(biāo)準(zhǔn)曲線線性相關(guān)r=0.9992，檢出限為0.020mg/L，樣品測定的精密度為RSD=1.9%（n=9），低濃度和高濃度加標(biāo)回收均達到97%。該方法操作簡單快速，可以很好地應(yīng)用于日常對牛乳中尿素含量的檢測。

運用該法對超市及農(nóng)貿(mào)市場銷售的12種不同袋裝奶及散裝奶中尿素含量進行檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，尿素含量最低的是10#樣品（159mg/L），含量最高為11#樣品（645mg/L），大部分測定結(jié)果在200-400mg/L左右。杜彥山、張志國等人曾測得牛奶中尿素含量為224.7mg/L，和本實驗中的幾個數(shù)據(jù)較為接近，但5#、9#、11#樣品的尿素含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于300mg/L，很有可能是摻假牛乳。

作者簡介：龐雨樵（1981-），男，漢族，主管檢驗師，碩士，主要研究方向為食品、藥品安全檢驗檢測。

*通訊作者：沈曉麗（1983-），女，漢族，實驗師，碩士，主要研究方向為食品、藥品安全檢驗檢測。