文 / 王 琴 楊 靜 任遠(yuǎn)慶 新疆克拉瑪依綠成公司
三聚氰胺俗稱密胺、蛋白精,為白色單斜晶體,幾乎無味,微溶于水(常溫下溶解度為3.1 g/L),是制造三聚氰胺甲醛樹脂的原料。該樹脂常用于制造日用器具、裝飾貼面板、織物整理劑等。食品工業(yè)中經(jīng)常需要測定蛋白質(zhì)的含量,由于直接檢測蛋白質(zhì)的技術(shù)比較復(fù)雜,所以常用凱氏定氮法,通過測定氮原子的含量來間接推算食品中蛋白質(zhì)的含量。由于三聚氰胺(含氮量66%)與蛋白質(zhì)(平均含氮量16%)相比含更高比例的氮原子,所以被一些商家利用,添加在食品、飼料中,造成蛋白質(zhì)含量比較高的假相。2007年,國內(nèi)外發(fā)生多起寵物因食用添加了三聚氰胺的寵物食品而致死的例子,大量相關(guān)產(chǎn)品被召回。2008年9月,國內(nèi)又發(fā)生了在奶粉中添加三聚氰胺導(dǎo)致嬰幼兒腎結(jié)石和腎功能衰竭甚至死亡的惡性事件。
本文參考《GB/T 22388-2008原料乳與乳制品中三聚氰胺檢測方法》、《GB/T 22400-2008原料乳中三聚氰胺快速檢測—液相色譜法》中的樣品處理方法,采用C8柱檢測了原料奶、巴氏奶、酸牛奶和乳飲料中的三聚氰胺含量,并對(duì)檢測中常見的問題進(jìn)行了分析。
1.1 實(shí)驗(yàn)原理
試樣用三氯乙酸-乙腈溶液進(jìn)行提取,經(jīng)陽離子交換固相萃取柱凈化后,用高效液相色譜測定,外標(biāo)法定量。
1.2 試劑與材料
實(shí)驗(yàn)中所采用的試劑,除非另有說明,均為分析純,水為GB/T 6682規(guī)定的一級(jí)水。
1.2.1 試劑
甲醇(色譜純);乙腈(色譜純);氨水(含量為25%~28%);三氯乙酸;檸檬酸;辛烷磺酸鈉(色譜純);甲醇水溶液:準(zhǔn)確量取50 mL甲醇和50 mL 水,混勻后備用;三氯乙酸溶液(1%):準(zhǔn)確稱取10 g 三氯乙酸于1 L 容量瓶中,用水溶解并定容至刻度,混勻后備用;氨化甲醇溶液(5%):準(zhǔn)確量取5 mL 氨水和95 mL甲醇,混勻后備用。
圖1 三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)曲線
圖2 空白實(shí)驗(yàn)的檢測圖譜
表1 保留時(shí)間與峰面積的重現(xiàn)性
離子對(duì)試劑緩沖液:準(zhǔn)確稱取2.10 g 檸檬酸和2.16 g 辛烷磺酸鈉,加入約980 mL 水溶解,調(diào)節(jié)pH值至3.0 后,定容至1 L 備用;三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)品:CAS 108-78-01,純度大于99.0%;
三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液:準(zhǔn)確稱取100 mg(精確到0.1 mg)三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)品于100 mL 容量瓶中,用甲醇水溶液溶解并定容至刻度,配制成濃度為1 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,于4 ℃避光保存。
1.2.2 材料
陽離子交換固相萃取柱:混合型陽離子交換固相萃取柱,基質(zhì)為苯磺酸化的聚苯乙烯-二乙烯基苯高聚物,60 mg,柱管體積3 mL,或相當(dāng)者。使用前依次用3 mL甲醇、5 mL 水活化;定性濾紙;微孔濾膜:0.2 μm,有機(jī)相;氮?dú)猓杭兌取?9.999%。
1.3 儀器和設(shè)備
高效液相色譜(HPLC)儀:島津Prominence LC-20A 高效液相色譜儀系統(tǒng),具體配置為LC-20AD輸液泵,DGC-20A3在線脫氣,SIL-20A自動(dòng)進(jìn)樣器,CTO-10AC柱溫箱,SPD-20A紫外可見檢測器,CBM-20A控制器和LCscolution 色譜工作站;分析天平(感量為0.0001 g和0.01 g);離心機(jī)(轉(zhuǎn)速不低于4 000 rpm);超聲波水??;固相萃取裝置;氮?dú)獯蹈蓛x;渦旋混合器;具塞塑料離心管(10 mL)。
1.4 方法
1.4.1 液態(tài)乳制品的提取方法
量取0.4 g(精確至0.001 mL)試樣于10 mL具塞塑料離心管中,加入3 mL三氯乙酸溶液和1.25 mL乙腈,超聲提取10 min,再振蕩提取10 min后,以不低于4 000 rpm離心10 min。上清液經(jīng)三氯乙酸溶液潤濕的濾紙過濾后,用三氯乙酸溶液定容至25 mL,移取5 mL濾液,加入5 mL水混勻后做待凈化液。
1.4.2 凈化
將1.4.1中的待凈化液轉(zhuǎn)移至固相萃取柱中。依次用3 mL水和3 mL甲醇洗滌,抽至近干后,用6 mL氨化甲醇溶液洗脫。整個(gè)固相萃取過程流速不超過1 mL/min。洗脫液于50 ℃下用氮?dú)獯蹈?,殘留物(相?dāng)于0.08 g樣品)用1 mL流動(dòng)相定容,渦旋混合1 min,過微孔濾膜后,供HPLC測定。
1.4.3 高效液相色譜條件
色譜柱:C8柱,250 mm×4.6 mm(i.d.),5 μm,或相當(dāng)者;流動(dòng)相:C8柱,離子對(duì)試劑緩沖液:乙腈(85∶15,體積比),混勻;流速:1.0 mL/min;柱溫:40 ℃; 波長:240 nm;進(jìn)樣量:20 μL。
1.4.4 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置
用流動(dòng)相〔甲醇(20 mL)+水(80 mL)混合液〕將三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液逐級(jí)稀釋得到的濃度為0.8、2.0、20.0、40.0、80.0 μg/mL 的標(biāo)準(zhǔn)工作液,并用0.2 μm微孔濾膜過濾后注入樣品瓶中用于色譜測定。
1.5 結(jié)果計(jì)算
試樣中三聚氰胺的含量由色譜數(shù)據(jù)處理軟件或按式(1)計(jì)算獲得:
式中:
X —— 試樣中三聚氰胺的含量,單位為毫克每千克(mg/kg);
A ——樣液中三聚氰胺的峰面積;
c —— 標(biāo)準(zhǔn)溶液中三聚氰胺的濃度,單位為微克每毫升(μg/mL);
V —— 樣液最終定容體積,單位為毫升(mL);
As —— 標(biāo)準(zhǔn)溶液中三聚氰胺的峰面積;
m —— 試樣的質(zhì)量,單位為克(g);
f —— 稀釋倍數(shù)。
結(jié)合樣品處理得,f=5,m=0.4,V=1,即X= 12.5。
2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
配置三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)工作液,濃度由低到高進(jìn)樣檢測,以峰面積-濃度作圖,得到標(biāo)準(zhǔn)曲線(圖1)及回歸方程,相關(guān)系數(shù)為0.9999,因此三聚氰胺溶液在質(zhì)量濃度為0.8~80.0 μg/mL范圍內(nèi)呈線性關(guān)系,其中20 μg/mL的檢測點(diǎn)偏離標(biāo)準(zhǔn)曲線較大,影響R值,因此數(shù)據(jù)處理時(shí)被去掉。
2.2 空白樣品測定的色譜圖
除不稱取樣品外,均按上述測定條件和步驟進(jìn)行,空白實(shí)驗(yàn)的檢測圖譜如圖2所示。
2.3 方法精密度分析
圖3 空白巴氏奶色譜圖
圖4 添加5 mg/kg三聚氰胺的巴氏奶色譜圖
圖5 添加80 mg/kg三聚氰胺巴氏奶的色譜圖
圖6 原料奶三聚氰胺檢測色譜圖
圖7 乳飲料的三聚氰胺檢測色譜圖
圖8 常溫放置30 天的20 mg/kg三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)品的液相色譜圖
圖9 0.8、2、20、40、80 mg/kg三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)色譜圖對(duì)比
取濃度為2 mg/kg的三聚氰胺標(biāo)樣,相同運(yùn)行條件下,連續(xù)進(jìn)樣5 次,結(jié)果如表1所示。
由表1可知,在現(xiàn)有設(shè)備和人員操作下,用國標(biāo)方法測定三聚氰胺具有很好的精密度和重現(xiàn)性,滿足RSD小于1%的要求,遠(yuǎn)低于國標(biāo)小于10%的要求。
2.4 加標(biāo)回收率
取市售巴氏奶作為空白樣品,分別加入不同濃度的三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)液,使三聚氰胺最終含量分別為5和80 mg/kg??瞻装褪夏痰纳V圖如圖3所示。三聚氰胺出峰保留時(shí)間是10.402×5,三聚氰胺的實(shí)際檢測值為0.543 mg/kg。
圖4中三聚氰胺的出峰保留時(shí)間是10.331,三聚氰胺的實(shí)際檢測值為4.692 mg/kg。
圖5中三聚氰胺的出峰保留時(shí)間是10.297,三聚氰胺的實(shí)際檢測值為68.7 mg/kg。
由表2可知,當(dāng)牛奶的處理加樣量為0.4 g時(shí), 5 mg/kg和80 mg/kg三聚氰胺的檢測回收率分別為87.51%和88.10%,回收率符合《GB/T22388-2008原料乳與乳制品中三聚氰胺檢測方法》中所要求的在80%~110%之間。由于本方法的定量限為2 mg/kg,而市售巴氏奶檢測值小于2 mg/kg,可以標(biāo)明未檢出。
2.5 實(shí)際樣品分析結(jié)果
按本方法檢測原料奶、市售的巴氏奶和乳飲料,測得的三聚氰胺的濃度分別為0(未檢測出峰)(圖6)、0.543 mg/kg和0(未檢測出峰)(圖7),重現(xiàn)性良好,結(jié)果準(zhǔn)確,適合對(duì)牛奶中三聚氰胺含量進(jìn)行批量檢測。
采用高效液相色譜法檢測液態(tài)乳中三聚氰胺時(shí)遇到了以下一些問題,需要引起注意:
2.1 所有實(shí)驗(yàn)用水均應(yīng)為GB/T 6682規(guī)定的一級(jí)水,使用前應(yīng)經(jīng)過濾膜0.45 μm微孔進(jìn)行抽濾。所有試劑應(yīng)為分析純,流動(dòng)相B應(yīng)每次現(xiàn)配先用。
2.2 三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液配好后可以在4~6 ℃冷藏30 天。其它濃度標(biāo)準(zhǔn)品每次需現(xiàn)配現(xiàn)測,每次進(jìn)樣時(shí)都要做標(biāo)準(zhǔn)曲線,樣品處理好后盡快檢測。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)品沒有現(xiàn)配,也未冷藏存放時(shí),其標(biāo)準(zhǔn)曲線易出現(xiàn)基線不穩(wěn)和出峰不正常的情況(圖8)。
2.3 標(biāo)準(zhǔn)品稀釋液用水∶甲醇=80∶20配置。在實(shí)驗(yàn)中,若將標(biāo)準(zhǔn)品的稀釋液配置呈水∶甲醇=50∶50或20∶80,易出現(xiàn)雙峰或曲線不穩(wěn)的情況(圖9)。
2.4 防止交叉污染。陽離子交換固相萃取柱、濾膜為一次性使用,實(shí)驗(yàn)用的容量瓶、注射器、試管、玻璃棒等重復(fù)使用的用具,在實(shí)驗(yàn)完畢后需用洗潔精清洗干凈,次氯酸鈉浸泡大于12 h,超聲波清洗,干燥后投入下次使用。
[1]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn). GB/T 22388-2008.北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2010.
[2]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn). GB/T22400-2008. 北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2010.