铁盐法定量检测原料乳中硫氰酸盐
2010-03-23王丹慧张凤梅刘卫星
王丹慧,张凤梅,李 梅,刘卫星
(1.内蒙古蒙牛乳业(集团)有限公司, 内蒙古 呼和浩特 011500;2.内蒙古农业大学,内蒙古 呼和浩特 010018)
铁盐法定量检测原料乳中硫氰酸盐
王丹慧1,张凤梅2,李 梅1,刘卫星1
(1.内蒙古蒙牛乳业(集团)有限公司, 内蒙古 呼和浩特 011500;2.内蒙古农业大学,内蒙古 呼和浩特 010018)
研究原料乳中硫氰酸钠定量检测方法,原料乳样品经过蛋白沉淀后,向滤液中加入铁盐溶液,样液的颜色变化与硫氰酸盐掺入量有关,通过样液的吸光度计算出硫氰酸盐含量。通过对标准溶液线性关系、检出限、回收率、重复性的验证,以及与离子法的对比实验,结果表明,该方法用于检测原料乳中硫氰酸根质量浓度在30mg/L以下具有良好的线性、回收率、重现性,方法操作简单、结果准确,适用于乳品企业进行原料乳质量检验。
原料乳;硫氰酸盐;铁盐法检测
常见硫氰酸盐有硫氰酸钠和硫氰酸钾,以硫氰酸钠最为普遍,硫氰酸钠,别名硫氰化钠,分子式NaSCN或NaCNS,是白色斜方晶系结晶或粉末,毒害品,有潮解性,熔点为287℃,相对密度1.735,易溶于水、乙醇和丙酮,是一种用途广泛的化工原料[1]。硫氰酸盐的毒性主要由其在体内释放的氰根离子而引起。氰根离子在体内能很快与细胞色素氧化酶中的三价铁离子结合,抑制该酶活性,使组织不能利用氧。
原料乳或奶粉中掺入硫氰酸钠后可有效的抑菌、保鲜,但硫氰酸钠是毒害品,少量的食入就会对人体造成极大伤害。12月12日卫生部发布的《食品中可能违法添加的非食用物质和易滥用的食品添加剂品种名单(第一批)》中明确规定乳及乳制品中硫氰酸钠属于违法添加物质。
针对硫氰酸盐的测定,目前还没有现行的国家标准,《关于印发全国打击违法添加非食用物质和滥用食品添加剂专项整治抽检工作指导原则和方案的通知(食品整治办[2009]29号)》中的离子色谱法(IC)的检测限为2.0mg/kg。该方法虽然定量准确,但却依赖于大型精密仪器,不适用于大量样品的快速检测。目前硫氰酸根的检测方法中基于显色原理的方法有两类:一类是吡啶-巴比妥酸法[2],另一类是铁盐法,铁盐法操作简便更具有操作性,根据硫氰酸根与铁盐的典型显色反应的原理,其检测方法分为定性显色法、分光光度法[2-6]。定性显色法虽然检测简便,但检出限较高难以满足检测需求;分光光度法是具有快速方便、不需要昂贵仪器设备等优点,特别适合于硫氰酸盐污染监控工作中大量样本的筛查,可以大大节省检测时间和检测成本,尤其适用于基层实验室或乳品企业原料乳的在线检测。本实验拟采用铁盐法定量检测原料乳中硫氰酸盐的含量,以期为乳品检测提供一定的参考依据。
1 材料与方法
1.1 材料、试剂与仪器
原料乳均为随机抽取的牧场奶罐乳样。实验所用试剂如无特殊均为分析纯。实验用水由Millipore Elix 100制得的纯净水。
XS204分析天平(感量0.0001g) 梅特勒-托利多公司;U-1900分光光度计 Hitachi公司。
1.2 检测原理[2]
样品经过沉淀过滤,除去蛋白等干扰物质,滤液中的硫氰酸根遇铁盐反应生成血红色的硫氰酸铁,通过分光光度计在450nm波长处测其吸光度,硫氰酸铁质量浓度与吸光度呈线性关系,外标法可测定样品中含有硫氰酸盐(以硫氰酸根含量计)的含量。
1.3 方法
1.3.1 溶液的配制
三氯乙酸溶液(200g/L):称取20.00g三氯乙酸,以纯净水溶解定容至100mL。
硫氰酸根标准溶液(1000mg/L):精确称取1.418g 硫氰酸钠(纯度≥98.5%),以纯净水溶解至1L(冷藏保存)。
本文通过留一交叉验证法(leave-one-out cross validation,LOOCV)和k折交叉验证分别评估ASD识别准确率。该方法将原始样本分成不相交的k组,随机选择1组作为深度学习网络的测试集,剩余的k-1组作为训练集;然后重复验证k次,使得每组均仅作为一次测试集;最后对得到的k个结果进行平均得出准确率数据。所得的结果中LOOCV比较可靠,减小了随机因素带来的偶然误差,整个过程是可重复的。分类器的性能指标包括真阳性(TP),假阴性(FN),真阴性(TN)和假阳性(FP),并据此计算出灵敏度、特异性、准确度、阳性预测值(PPV)和阴性预测值(NPV):
硝酸铁溶液(16g/L):称取硝酸铁1.600g,以纯净水溶解定容至100mL。
1.3.2 样品处理
取20mL原料乳样品置于三角瓶中,加5mL三氯乙酸溶液,边加边搅拌,混合均匀后静置20min,用定量滤纸过滤于干净干燥的三角瓶中,得乳清液待用。
1.3.3 比色
取过滤后的乳清液4mL于干净干燥的试管中,加入2mL硝酸铁溶液,混匀。以纯净水4mL代替乳清液做空白。用1cm比色杯,在450nm波长处测吸光度,以空白调零进行比色。
1.3.4 绘制标准曲线
使用乳清液加显色剂的吸光度与水加显色剂的吸光度接近(不超过±0.005)的原料乳作为本底,制得含有硫氰酸根质量浓度分别为0、2、5、10、15、20、30mg/L的梯度样液。按照1.3.2和1.3.3节步骤操作。以梯度样液中硫氰酸根的浓度为横坐标、以吸光度为纵坐标,绘制标准曲线。
2 结果与分析
表1 标准溶液线性关系Table 1 Setting up of thiocyanate standard curve and its correlation coefficient
由表1可见,在0~30.0mg/L范围之内,硫氰酸根质量浓度与吸光度之间存在着良好的线性关系,相关系数为0.9993。
标准曲线法测定结果:样品含量为1.36mg/L,方法检出限为2.0mg/L。
2.2 回收率验证[7]
选择原料乳代表性样品,分别添加不同量的硫氰酸盐标准物质,按已确定的方法测定添加回收量(扣除样品本底值)。
表2 原料乳中添加硫氰酸盐回收率实验结果Table 2 Recovery rates of thiocyanate in spiked raw milk
由表2可见,当原料乳中添加硫氰酸盐在1.0~10.0mg/L水平时,本方法回收率为85%~110%,其RSD在允许范围以内,说明该法对硫氰酸盐不同含量的原料乳均有较好的回收效果。
2.3 重现性验证[7]
以重复测定某一浓度样品的检测结果以RSD为精密度评价指标,评价方法的重现性。
表3 分光光度法重现性实验结果Table 3 Repeatability evaluation of this method
选取加标乳样按照确定的条件进行重现性实验,由表3可见,从重现性实验相对标准偏差≤12%,说明用本法测定原料乳中的硫氰酸盐有较好的精密度、重现性。
2.4 与离子色谱法比较
为评价分光光度法的准确性,取12份验证样品(原料乳中无规律添加不同量的硫氰酸盐)与离子色谱法进行
比对验证,由表4可见,本方法与离子色谱法的实验结果基本一致。
表4 分光光度法与离子色谱法比较情况Table 4 Comparison between this method and ion chromatography
3 结 论
本方法是一种常规定量检测方法,通过对方法检出限、回收率、重现性、方法间对比的验证,该方法具有较好的准确性、重现性。
该原料乳中硫氰酸钠定量检测方法,其显色现象明显、检测灵敏度高、成本低廉、检测方便快捷,可以在乳品企业中广泛应用于原料乳质量验收中,以控制食品安全。
[1]国家药典委员会. 中华人民共和国药典: 一部[M]. 北京: 化学工业出版社, 2005: 111.
[2]WS/T 39—1996 尿中硫氰酸盐的吡啶-巴比妥酸风光光度测定方法[S]. 北京: 中国标准出版社.
[3]丁伟. 牛乳掺假快速检验[M]. 太原: 山西科学技术出版社, 1993: 135-149.
[4]董文宾. 鲜奶掺假及其快速检测方法研究[C]. 北京: 首届中国奶业科技发展论坛, 2005: 399-411.
[5]黄玉贤. 乳中硫氰酸盐测定方法的研究报告[J]. 黑龙江: 黑龙江畜牧科技, 1998(3): 8-9.
[6]王丹慧. 原料乳中硫氰酸钠掺假定性检测方法[J]. 中国乳品工业, 2008(7): 57-58.
[7]GB/T 20001.4—2001 标准编写规则 第4部分: 化学分析方法[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,工程师,本科,主要从事食品工程和检验研究。E-mail:wangdanhui2006@126.com