离子色谱法同时测定生鲜乳中碘离子、硫氰酸根离子

2020-08-05

中国奶牛 2020年7期

（北京市饲料监察所，北京 100107）

碘是具有重要生物效应的微量元素之一，与人体的生长发育、新陈代谢密切相关，是一种多形态的非金属元素。临床发现，碘的缺乏可引起甲状腺疾病[1]，对婴幼儿脑损伤有至关重要的影响[2,3]。然而高碘或一次性摄入过量，同样可造成机体的甲状腺功能紊乱，如甲亢、甲状腺功能减退及自身免疫性甲状腺疾病等[1]。同时，碘还是一种常用的消毒剂，具有杀菌速度快、杀菌谱广的特点，常用于奶牛挤奶前牛乳头的清洁消毒。碘制剂消毒乳头后需要用毛巾或一次性纸巾擦拭后方可进行挤乳，但免不了部分碘随之进入生鲜乳中[4]。随着生乳中不断检出碘，碘已经成为了影响生鲜乳质量安全的风险因子。

硫氰酸根离子是参与动物生命活动的一种保护性抗菌因子[5]，可抑制生鲜乳中的细菌活动，使其失去繁殖能力，以保证生鲜乳的新鲜度[6,7]。过量的硫氰酸钠会对人体健康造成危害，引发中毒[8]，还会妨碍机体对碘的吸收利用，引起甲状腺疾病[9～11]。其主要来源于动物、饲料及人为添加[12]。在2008年，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，硫氰酸钠属于违法添加的非食用物质。目前已经禁止人为添加到生鲜乳中，但由于生鲜乳中硫氰酸钠存在动物源性本底值，所以相关部门并未对生鲜乳中硫氰酸钠含量进行限值规定。

因此，确定一种能够同时检测生鲜乳中碘离子和硫氰酸根离子的方法，有利于我国生鲜乳质量安全的进一步提升，强化生鲜乳质量安全监管维度，从而为生鲜乳质量安全风险预警、打造优质乳工程提供技术支持和理论基础。

1 材料和方法

1.1 材料与试剂

生鲜乳样品：来自当地养殖场；乙腈：赛默飞世尔科技（中国）有限公司（色谱纯）；硫氰酸钠（NaSCN）：西格玛奥德里奇贸易有限公司（优级纯）；I-单元素标准溶液：国家有色金属及电子材料分析测试中心提供，国家标准样品（GSB04-2834-2011），1000μ g/mL；超纯水：电阻率18.2MΩ·cm，德国默克密理博Milli-Q；OnGuard RP柱：赛默飞世尔科技（中国）有限公司。

1.2 仪器与设备

Dionex ICS-1100 离子色谱仪（Dionex AERS 500型阴离子抑制器、电导检测器、Dionex EGC III KOH 型淋洗液自动发生装置）：戴安公司（USA）；CF-RN型多用途冷冻离心机：日本HITACHI 公司；VORTEXGENIE2 型漩涡振荡器：美国Scientific Industries 公司；ME204/02 型电子天平：梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司。

1.3 方法

1.3.1 SCN-标准储备液

将NaSCN固体于烘箱内烘干2h，准确称取干燥后的NaSCN 0.1397g。用水定容于100mL容量瓶中，浓度为1 000mg/kg，混匀。0～4℃保存，有效期6个月。

1.3.2 I-标准储备液

I-单元素标准溶液，为国家有色金属及电子材料分析测试中心提供的国家标准样品，浓度为1 000mg/L。

1.3.3 I-、SCN-混合标准溶液

分别移取1mL I-、SCN-标准储备液于同一100mL容量瓶中，用纯水定容至刻度线，即浓度为10mg/kg。分别移取上述溶液10、20、50、100、500、1000μL于10mL容量瓶中，定容后得I-、SCN-混合标准溶液，浓度分别为0.01、0.02、0.05、0.10、0.50、1.00mg/kg。

1.3.4 色谱条件

色谱柱：IonPacAS-16型色谱柱（4mm×250mm）和IonPac AG-16型保护柱（4mm×50mm）。抑制器：AERS500，电流149mA。淋洗液：氢氧化钠溶液，浓度为45～60mmol/L，梯度淋洗，淋洗梯度条件见表1。流速1.0mL/min。柱温：30℃。进样量：100μL。

表1 离子色谱氢氧根淋洗液梯度条件

1.3.5 样品前处理

准确称取4g（精确至0.01g）生鲜乳样品，用乙腈定容至10mL，摇匀后静置沉淀蛋白20min，以8 000r/min离心10min，取上清液，稀释10倍并混匀。取上述溶液依次过0.22μm过滤器和OnGuard RP柱后，去掉前3mL溶液后收集溶液用于检测。

2 结果与讨论

2.1 色谱柱的选择

I-和SCN-是易激化和疏水性的阴离子，IonPac AS-16型色谱柱是亲水性较强的高容量柱，具有分离时间短、分离度好、峰形对称等优点，而IonPac AS-11型色谱柱和IonPac AS-19型色谱柱在测定I-和SCN-时出现峰形拖尾严重、干扰峰多现象，检测时间长。所以选择IonPac AS-16型色谱柱（图1）。

表3 生鲜乳中I-和SCN-的加标回收率

图1 I-和SCN-混合标准溶液上机图谱

2.2 线性范围、相关系数、检出限

对碘离子、硫氰酸根离子6个浓度的标准混合溶液进样，碘离子、硫氰酸根离子浓度在0.01～1mg/kg内与各自峰面积呈线性关系，线性方程分别为Y=0.335X+0.003，r=0.9994和Y=0.688X-0.002，r=0.9995。以信噪比3:1为检测限，碘离子和硫氰酸根离子检测限为0.20mg/kg和0.16mg/kg。

2.3 重复性

取碘离子和硫氰酸根离子混合浓度为0.5mg/kg的混合标准溶液，连续进样6次，其电导检测器测定结果的RSD值分别为1.38%、0.36%，RSD值均小于2.0%。由此可见，利用离子色谱法测定生鲜乳中I-和SCN-含量的精密度较高，所得的检测结果准确性和重复性好。检测结果见表2。

表2 I-和SCN-的重复性

2.4 加标回收率

对生鲜乳中I-和SCN-进行加标回收率的测定，I-和SCN-的添加量分别为2.5mg/kg、10mg/kg，所得加标回收率为96.19%～104.16%（n=6），本方法测定生鲜乳中I-和SCN-含量回收率较高，说明该方法检测结果可靠。测定加标结果见表3。

表4 样品中碘离子和硫氰酸根离子的检测结果（n=2）

2.5 实际样品分析

采集6份生鲜乳样品进行碘和硫氰酸钠检测，检测结果见表4。

由表可见，实际样品中均检测出硫氰酸根离子，但是检测的样品浓度均低于国家食药监总局风险监测参考值10mg/kg，可判定为生鲜乳本底值。样品中碘离子含量最高值为1.24mg/kg，高于在《动物科学杂志》中关于牛奶中碘含量的研究报道，夏季牛奶中的碘含量平均为143μg/kg，冬季牛奶中碘含量平均为183μg/kg，所以为避免生鲜乳中碘离子与硫氰酸根离子非法添加，防范潜在风险，有必要加强监督管理，为此，该方法提供了很好的检测技术支持。