陳敬 錢振杰 潘亮等
摘要 [目的]建立乳制品中硫氰酸鹽含量測(cè)定的離子色譜方法。[方法]樣品溶液經(jīng)乙酸沉淀,去除蛋白質(zhì)及脂肪的干擾后,過(guò)濾裝瓶。采用Ion Pac AS11HC柱(4 mm×250 mm)對(duì)其進(jìn)行分離。以保留時(shí)間定性,試樣中硫氰酸根峰面積比與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。[結(jié)果]試驗(yàn)表明,硫氰酸鹽在0.1~2.0 mg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)為R2=0.999 6,添加回收率為92.0%~96.6%,變異系數(shù)分別為1.18%~2.28%,定量限為1.0 mg/kg。[結(jié)論]該方法簡(jiǎn)便、快速、可靠,可用于市售乳制品中硫氰酸鹽含量的測(cè)定。
關(guān)鍵詞 硫氰酸鹽;離子色譜;乳制品
中圖分類號(hào) S879.1;O657.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611(2014)20-06796-02
乳及乳制品中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),如保存不當(dāng)極易滋生細(xì)菌導(dǎo)致酸敗,不但降低了原料乳的整體質(zhì)量,而且也影響了乳品的加工。為了延長(zhǎng)牛乳的保質(zhì)期,硫氰酸鹽作為保鮮劑曾被廣泛應(yīng)用于乳品行業(yè)之中[1]。研究表明,硫氰酸鹽在人體內(nèi)會(huì)釋放氰根離子,并和血液中的細(xì)胞色素氧化酶中的三價(jià)鐵離子結(jié)合,進(jìn)而抑制該酶的活性,使組織發(fā)生缺氧[2]。因此,長(zhǎng)期過(guò)量地?cái)z入硫氰酸鹽會(huì)對(duì)人體造成一定的傷害,近年來(lái),國(guó)家已禁止其作為食品添加劑使用[3]。對(duì)乳制品中的硫氰酸鹽,目前有報(bào)道的測(cè)定方法主要為分光光度法[4]、氣相色譜法[5]、液相色譜法[6]、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[7]、毛細(xì)管電泳法[8]及離子色譜法[9]等。其中,離子色譜作為新型陰離子檢測(cè)工具,具有靈敏、特異性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),已引起廣泛的重視。筆者擬建立一種快速準(zhǔn)確測(cè)定乳與乳制品中硫氰酸鹽的分析方法,檢出限和穩(wěn)定性均應(yīng)可滿足日常檢驗(yàn)檢疫工作人員實(shí)施有效、快速和準(zhǔn)確監(jiān)管的需求。
1 材料與方法
1.1 材料 供試樣品為市售乳及乳制品。
主要試劑:硫氰酸鈉(CAS No.:540727,純度≥98.0%)、乙酸溶液(3%)、氫氧化鉀淋洗液(100 mmol/L),所有化學(xué)試劑均為分析純級(jí),所有試驗(yàn)用水均為電阻率為18.2 MΩ·cm的超純水。硫氰酸根(SCN-)標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液(1 000 mg/L):準(zhǔn)確稱取硫氰酸鈉1.567 9 g,超純水溶解,定容至1 000 ml,于4 ℃冰箱保存;SCN-標(biāo)準(zhǔn)工作溶液(100 mg/L):取10.00 ml上述儲(chǔ)備液于100 ml容量瓶,定容搖勻使用。
主要儀器與設(shè)備:ICS1000離子色譜儀,配陰離子抑制器及電導(dǎo)檢測(cè)器,美國(guó)Dionex;MilliQ Advantage A10超純水系統(tǒng),美國(guó)Millipore公司;分析天平,感量為 0.1 mg和1 mg,德國(guó)Sartorius;3K15臺(tái)式離心機(jī),轉(zhuǎn)速≥10 000 r/min,配5 ml或10 ml離心管,德國(guó)sigma;KQ500DE超聲波清洗器,昆山舒美;C18凈化柱,0.22 μm水性濾膜針頭濾器,天津富集。
1.2 方法
1.2.1 樣品處理。
稱取液體樣品試樣10 g或固體樣品試樣2.5 g(精確至0.01 g),置于100 ml容量瓶中,加水80 ml,搖勻,超聲30 min,加入3%乙酸溶液2 ml,于4 ℃放置20 min,取出放置至室溫,加水稀釋至刻度。溶液經(jīng)濾紙過(guò)濾,取上清液備用。取上述備用的上清液約15 ml,通過(guò)已活化的C18柱和0.22 μm水性濾膜針頭濾器,棄去10 ml初濾液,收集后面洗脫液待測(cè)。
1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制。
準(zhǔn)確吸取標(biāo)準(zhǔn)工作液0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.0 ml置于容量瓶中,其他操作同“1.2.1”樣品前處理,按SCN-含量由低到高進(jìn)樣,以SCN-含量為橫坐標(biāo),以SCN-峰面積比為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。同時(shí)進(jìn)試樣溶液,根據(jù)保留時(shí)間定性,試樣的SCN-峰面積與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。
1.2.3 儀器分析條件。
色譜柱:Ion Pac AS11HC色譜柱(4 mm×250 mm)及配套保護(hù)柱;流動(dòng)相:100 mmol/L氫氧化鉀溶液;進(jìn)樣量:20 μl;流速:1.0 ml/min;柱溫:30 ℃;抑制器:ASRS300連續(xù)自動(dòng)再生膜陰離子抑制器;抑制電流:250 mA;檢測(cè)器溫度:35 ℃。
2 結(jié)果與分析
2.1 前處理?xiàng)l件的選擇
乳與乳制品中含有大量的油脂及蛋白質(zhì),如果處理不好這些雜質(zhì)可能會(huì)對(duì)色譜柱造成很大的影響,導(dǎo)致柱效降低、色譜峰拖尾等現(xiàn)象發(fā)生,因此前處理手段顯得尤為重要。離子色譜法測(cè)定陰離子時(shí),蛋白質(zhì)和脂肪的沉淀常采用2種方式進(jìn)行,其優(yōu)缺點(diǎn)如表1所示。該研究最終采用加入3%乙酸溶液2 ml來(lái)進(jìn)行蛋白質(zhì)的沉淀。
2.2 淋洗液濃度的選擇
試驗(yàn)分析了不同淋洗液濃度下SCN-的分離情況,如圖1所示。如果使用較低的淋洗液強(qiáng)度,雖然可以得到很好的分離效果,但是SCN-保留時(shí)間過(guò)長(zhǎng),峰形變差、分析時(shí)間也成倍增加;如果使用較高的淋洗液強(qiáng)度,則可以降低分析時(shí)間并仍具有滿意的分離效果。
圖1 不同淋洗液濃度下SCN-標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜
該研究最終選用淋洗液濃度為100 mmol/L的氫氧化鈉溶液為淋洗液,目標(biāo)物質(zhì)與乙酸沉淀劑可達(dá)到基線分離,硫氰酸鹽的保留時(shí)間為11.3 min,牛乳空白樣品色譜圖如圖2所示。
圖2 牛乳空白樣品溶液中SCN-色譜
2.3 干擾物質(zhì)的影響
考慮到除鮮乳外,可能還會(huì)涉及到其他類別的樣品測(cè)試,尤其是含乳飲料等,其基體復(fù)雜,可能含有多種陰離子及有機(jī)酸,該試驗(yàn)考察了濃度為10 mg/L的乙酸、乳酸、氯離子、硝酸根、硫酸根、磷酸根、檸檬酸7種常見(jiàn)陰離子及有機(jī)酸對(duì)SCN-檢測(cè)的影響。在所確定的試驗(yàn)條件下,以上幾種物質(zhì)不會(huì)對(duì)目標(biāo)物質(zhì)測(cè)定造成干擾,色譜圖見(jiàn)圖3。
圖3 幾種常見(jiàn)陰離子及有機(jī)酸混合物色譜
2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線與最低檢出限
在規(guī)定色譜條件下,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)系列溶液進(jìn)行測(cè)定。在0.1~2.0 mg/L硫氰酸根含量范圍內(nèi),回歸方程為y=7.396 4x+0.066 5,線性相關(guān)系數(shù)R2=0.999 6。按信噪比S/N=10計(jì)算,當(dāng)取樣量為10 g時(shí),該方法的最低定量限為1.0 mg/kg。
2.5 精密度與添加回收試驗(yàn)
由于SCN-在牛乳中具有一定的本底值,故該試驗(yàn)以新鮮牛乳作為基質(zhì),參考其本底值對(duì)SCN-標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行2.0、4.0、8.0 mg/kg 3個(gè)濃度水平的添加回收試驗(yàn),每個(gè)添加水平重復(fù)測(cè)定3次,扣除樣品基體所含SCN-平均濃度計(jì)算添加回收率,回收率與精密度見(jiàn)表2。
3 結(jié)論
該研究建立了離子色譜測(cè)定乳制品中硫氰酸根的檢測(cè)方法,對(duì)檢測(cè)條件進(jìn)行了優(yōu)化并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。該方法快速、簡(jiǎn)便、選擇性和準(zhǔn)確性高,靈敏度和精密度也滿足實(shí)際工作需要,適用于乳與乳制品中硫氰酸鹽含量的測(cè)定。
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