鐵鹽法定量檢測(cè)原料乳中硫氰酸鹽

王丹慧，張鳳梅，李 梅，劉衛(wèi)星

(1.內(nèi)蒙古蒙牛乳業(yè)(集團(tuán))有限公司， 內(nèi)蒙古 呼和浩特 011500；2.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018)

鐵鹽法定量檢測(cè)原料乳中硫氰酸鹽

王丹慧1，張鳳梅2，李 梅1，劉衛(wèi)星1

(1.內(nèi)蒙古蒙牛乳業(yè)(集團(tuán))有限公司， 內(nèi)蒙古 呼和浩特 011500；2.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018)

研究原料乳中硫氰酸鈉定量檢測(cè)方法，原料乳樣品經(jīng)過(guò)蛋白沉淀后，向?yàn)V液中加入鐵鹽溶液，樣液的顏色變化與硫氰酸鹽摻入量有關(guān)，通過(guò)樣液的吸光度計(jì)算出硫氰酸鹽含量。通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液線性關(guān)系、檢出限、回收率、重復(fù)性的驗(yàn)證，以及與離子法的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，該方法用于檢測(cè)原料乳中硫氰酸根質(zhì)量濃度在30mg/L以下具有良好的線性、回收率、重現(xiàn)性，方法操作簡(jiǎn)單、結(jié)果準(zhǔn)確，適用于乳品企業(yè)進(jìn)行原料乳質(zhì)量檢驗(yàn)。

原料乳；硫氰酸鹽；鐵鹽法檢測(cè)

常見(jiàn)硫氰酸鹽有硫氰酸鈉和硫氰酸鉀，以硫氰酸鈉最為普遍，硫氰酸鈉，別名硫氰化鈉，分子式NaSCN或NaCNS，是白色斜方晶系結(jié)晶或粉末，毒害品，有潮解性，熔點(diǎn)為287℃，相對(duì)密度1.735，易溶于水、乙醇和丙酮，是一種用途廣泛的化工原料[1]。硫氰酸鹽的毒性主要由其在體內(nèi)釋放的氰根離子而引起。氰根離子在體內(nèi)能很快與細(xì)胞色素氧化酶中的三價(jià)鐵離子結(jié)合，抑制該酶活性，使組織不能利用氧。

原料乳或奶粉中摻入硫氰酸鈉后可有效的抑菌、保鮮，但硫氰酸鈉是毒害品，少量的食入就會(huì)對(duì)人體造成極大傷害。12月12日衛(wèi)生部發(fā)布的《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)》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)。

針對(duì)硫氰酸鹽的測(cè)定，目前還沒(méi)有現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，《關(guān)于印發(fā)全國(guó)打擊違法添加非食用物質(zhì)和濫用食品添加劑專項(xiàng)整治抽檢工作指導(dǎo)原則和方案的通知(食品整治辦[2009]29號(hào))》中的離子色譜法(IC)的檢測(cè)限為2.0mg/kg。該方法雖然定量準(zhǔn)確，但卻依賴于大型精密儀器，不適用于大量樣品的快速檢測(cè)。目前硫氰酸根的檢測(cè)方法中基于顯色原理的方法有兩類：一類是吡啶-巴比妥酸法[2]，另一類是鐵鹽法，鐵鹽法操作簡(jiǎn)便更具有操作性，根據(jù)硫氰酸根與鐵鹽的典型顯色反應(yīng)的原理，其檢測(cè)方法分為定性顯色法、分光光度法[2-6]。定性顯色法雖然檢測(cè)簡(jiǎn)便，但檢出限較高難以滿足檢測(cè)需求；分光光度法是具有快速方便、不需要昂貴儀器設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)，特別適合于硫氰酸鹽污染監(jiān)控工作中大量樣本的篩查，可以大大節(jié)省檢測(cè)時(shí)間和檢測(cè)成本，尤其適用于基層實(shí)驗(yàn)室或乳品企業(yè)原料乳的在線檢測(cè)。本實(shí)驗(yàn)擬采用鐵鹽法定量檢測(cè)原料乳中硫氰酸鹽的含量，以期為乳品檢測(cè)提供一定的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

原料乳均為隨機(jī)抽取的牧場(chǎng)奶罐乳樣。實(shí)驗(yàn)所用試劑如無(wú)特殊均為分析純。實(shí)驗(yàn)用水由Millipore Elix 100制得的純凈水。

XS204分析天平(感量0.0001g) 梅特勒-托利多公司；U-1900分光光度計(jì) Hitachi公司。

1.2 檢測(cè)原理[2]

樣品經(jīng)過(guò)沉淀過(guò)濾，除去蛋白等干擾物質(zhì)，濾液中的硫氰酸根遇鐵鹽反應(yīng)生成血紅色的硫氰酸鐵，通過(guò)分光光度計(jì)在450nm波長(zhǎng)處測(cè)其吸光度，硫氰酸鐵質(zhì)量濃度與吸光度呈線性關(guān)系，外標(biāo)法可測(cè)定樣品中含有硫氰酸鹽(以硫氰酸根含量計(jì))的含量。

1.3 方法

1.3.1 溶液的配制

三氯乙酸溶液(200g/L)：稱取20.00g三氯乙酸，以純凈水溶解定容至100mL。

硫氰酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000mg/L)：精確稱取1.418g 硫氰酸鈉(純度≥98.5%)，以純凈水溶解至1L(冷藏保存)。

本文通過(guò)留一交叉驗(yàn)證法(leave-one-out cross validation,LOOCV)和k折交叉驗(yàn)證分別評(píng)估ASD識(shí)別準(zhǔn)確率。該方法將原始樣本分成不相交的k組，隨機(jī)選擇1組作為深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試集，剩余的k-1組作為訓(xùn)練集；然后重復(fù)驗(yàn)證k次，使得每組均僅作為一次測(cè)試集；最后對(duì)得到的k個(gè)結(jié)果進(jìn)行平均得出準(zhǔn)確率數(shù)據(jù)。所得的結(jié)果中LOOCV比較可靠，減小了隨機(jī)因素帶來(lái)的偶然誤差，整個(gè)過(guò)程是可重復(fù)的。分類器的性能指標(biāo)包括真陽(yáng)性(TP)，假陰性(FN)，真陰性(TN)和假陽(yáng)性(FP)，并據(jù)此計(jì)算出靈敏度、特異性、準(zhǔn)確度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值(PPV)和陰性預(yù)測(cè)值(NPV)：

硝酸鐵溶液(16g/L)：稱取硝酸鐵1.600g，以純凈水溶解定容至100mL。

1.3.2 樣品處理

取20mL原料乳樣品置于三角瓶中，加5mL三氯乙酸溶液，邊加邊攪拌，混合均勻后靜置20min，用定量濾紙過(guò)濾于干凈干燥的三角瓶中，得乳清液待用。

1.3.3 比色

取過(guò)濾后的乳清液4mL于干凈干燥的試管中，加入2mL硝酸鐵溶液，混勻。以純凈水4mL代替乳清液做空白。用1cm比色杯，在450nm波長(zhǎng)處測(cè)吸光度，以空白調(diào)零進(jìn)行比色。

1.3.4 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線

使用乳清液加顯色劑的吸光度與水加顯色劑的吸光度接近(不超過(guò)±0.005)的原料乳作為本底，制得含有硫氰酸根質(zhì)量濃度分別為0、2、5、10、15、20、30mg/L的梯度樣液。按照1.3.2和1.3.3節(jié)步驟操作。以梯度樣液中硫氰酸根的濃度為橫坐標(biāo)、以吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

2 結(jié)果與分析

表1 標(biāo)準(zhǔn)溶液線性關(guān)系Table 1 Setting up of thiocyanate standard curve and its correlation coefficient

由表1可見(jiàn)，在0～30.0mg/L范圍之內(nèi)，硫氰酸根質(zhì)量濃度與吸光度之間存在著良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.9993。

標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)定結(jié)果：樣品含量為1.36mg/L，方法檢出限為2.0mg/L。

2.2 回收率驗(yàn)證[7]

選擇原料乳代表性樣品，分別添加不同量的硫氰酸鹽標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，按已確定的方法測(cè)定添加回收量(扣除樣品本底值)。

表2 原料乳中添加硫氰酸鹽回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 2 Recovery rates of thiocyanate in spiked raw milk

由表2可見(jiàn)，當(dāng)原料乳中添加硫氰酸鹽在1.0～10.0mg/L水平時(shí)，本方法回收率為85%～110%，其RSD在允許范圍以內(nèi)，說(shuō)明該法對(duì)硫氰酸鹽不同含量的原料乳均有較好的回收效果。

2.3 重現(xiàn)性驗(yàn)證[7]

以重復(fù)測(cè)定某一濃度樣品的檢測(cè)結(jié)果以RSD為精密度評(píng)價(jià)指標(biāo)，評(píng)價(jià)方法的重現(xiàn)性。

表3 分光光度法重現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 3 Repeatability evaluation of this method

選取加標(biāo)乳樣按照確定的條件進(jìn)行重現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)，由表3可見(jiàn)，從重現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差≤12%，說(shuō)明用本法測(cè)定原料乳中的硫氰酸鹽有較好的精密度、重現(xiàn)性。

2.4 與離子色譜法比較

為評(píng)價(jià)分光光度法的準(zhǔn)確性，取12份驗(yàn)證樣品(原料乳中無(wú)規(guī)律添加不同量的硫氰酸鹽)與離子色譜法進(jìn)行

比對(duì)驗(yàn)證，由表4可見(jiàn)，本方法與離子色譜法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致。

表4 分光光度法與離子色譜法比較情況Table 4 Comparison between this method and ion chromatography

3 結(jié) 論

本方法是一種常規(guī)定量檢測(cè)方法，通過(guò)對(duì)方法檢出限、回收率、重現(xiàn)性、方法間對(duì)比的驗(yàn)證，該方法具有較好的準(zhǔn)確性、重現(xiàn)性。

該原料乳中硫氰酸鈉定量檢測(cè)方法，其顯色現(xiàn)象明顯、檢測(cè)靈敏度高、成本低廉、檢測(cè)方便快捷，可以在乳品企業(yè)中廣泛應(yīng)用于原料乳質(zhì)量驗(yàn)收中，以控制食品安全。

[1]國(guó)家藥典委員會(huì). 中華人民共和國(guó)藥典: 一部[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2005: 111.

[2]WS/T 39—1996 尿中硫氰酸鹽的吡啶-巴比妥酸風(fēng)光光度測(cè)定方法[S]. 北京: 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社.

[3]丁偉. 牛乳摻假快速檢驗(yàn)[M]. 太原: 山西科學(xué)技術(shù)出版社, 1993: 135-149.

[4]董文賓. 鮮奶摻假及其快速檢測(cè)方法研究[C]. 北京: 首屆中國(guó)奶業(yè)科技發(fā)展論壇, 2005: 399-411.

[5]黃玉賢. 乳中硫氰酸鹽測(cè)定方法的研究報(bào)告[J]. 黑龍江: 黑龍江畜牧科技, 1998(3): 8-9.

[6]王丹慧. 原料乳中硫氰酸鈉摻假定性檢測(cè)方法[J]. 中國(guó)乳品工業(yè), 2008(7): 57-58.

[7]GB/T 20001.4—2001 標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)規(guī)則 第4部分: 化學(xué)分析方法[S].

Quantification of Sodium Sulfocyanate in Raw Milk by Ferric Salt Method

WANG Dan-hui1，ZHANG Feng-mei2，LI Mei1，LIU Wei-xing1
(1. Inner Mongolia Mengniu Dairy Industry (Group) Co. Ltd., Hohhot 011500, China；2. Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010018, China)

For the examination of thiocyanate adulteration, raw milk samples were subjected to protein precipitation and filtration and the filtrate was then added with ferric salt solution and the calculation of thiocyanate content based on absorbance determination due to color change caused by the reaction between thiocyanate and ferric salt was performed. This method was successfully used to thiocyanate determination in raw milk with excellent linearity, high recovery rate and good repeatability at sulfocyanate concentrations of less than 30 mg/L. In general, this method is suitable for the quality test of diary products due to its simple operation and accurate results.

raw milk；sodium sulfocyanate；detection；ferric salt method

TS252.7

A

1002-6630(2010)18-0298-03

2009-09-08

王丹慧(1979—)，女，工程師，本科，主要從事食品工程和檢驗(yàn)研究。E-mail：wangdanhui2006@126.com