食品中氰化物测定方法改进

顾锦明 / 上海市浦东食品药品检验所

0 引言

氰化物特指带有氰基（CN）的化合物，其中的碳原子和氮原子通过三键相连接，常见的简单氰化物有氰化钾、氰化钠等，具有很强的毒性，属于剧毒物质，极小量就会危及人的健康甚至生命安全[1-4]。而导致食品中氰化物产生的主要原因有被乱排放的工业废弃物污染的环境、食品的生产原料或工艺产生氰化物以及某些根茎类食物外表皮含有氢氰酸且氰苷含量较多。

目前，氰化物的检测技术快速发展[5]，主要的氰化物检测方法有分光光度法[6-7]、气相色谱法[8]、流动注射分析法[9-11]。GB 5009.36—2016《食品安全国家标准食品中氰化物的测定》中第一法，分光光度法[12]指，用水蒸气蒸馏装置在酸性条件下用氢氧化钠溶液将检测样品中氰化物蒸馏出的氰氢酸吸收，然后在中性条件下，馏出液用氯胺T 将氰化物转变为氯化氰,再与异烟酸-吡唑啉酮作用，生成蓝色染料，与标准系列比较定量。但使用蒸馏装置蒸馏得到馏出液耗时较长，当样品量大时，严重影响工作效率。

为了改变蒸馏装置蒸馏得到馏出液耗时较长的状况，对该方法进行改进。以凯氏蒸馏装置代替水蒸气蒸馏装置，减少蒸馏时间，快速得到馏出液，提升工作效率。

1 试验部分

1.1 实验仪器和设备

紫外可见分光光度计：北京普析通用仪器有限责任公司，TU-1950；分析天平：感量为0.001 g，梅特勒托利多，PL303；具塞比色管：10 mL，25 mL；恒温水浴锅：37 ℃±1 ℃；定氮仪：瑞士步琪实验科技公司，B-324。

1.2 实验试剂

甲基橙（C14H14O3N3SNa）：指示剂；酚酞（C20H14O4）：指示剂；酒石酸（C4H6O6）；氢氧化钠（NaOH）；磷酸二氢钾（KH2PO4）；磷酸氢二钠（Na2HPO4）；乙酸（C2H4O2）；异烟酸（C6H5O2N）；吡唑啉酮（C10H10N2O）；氯胺T（C7H7SO2NClNa·3H2O）：保存于干燥器中；无水乙醇（C2H6O）；乙酸锌（C4H6O4Zn）；水中氰成分分析标准物质（50.0 μg/mL），GBW(E)080115 中国计量科学研究院。

1.3 试剂配制

甲基橙指示剂（0.5 g/L）：称取50 mg 甲基橙，溶于水中，并稀释至100 mL；

氢氧化钠溶液（20 g/L）：称取2 g 氢氧化钠，溶于水中，并稀释至100 mL；

氢氧化钠溶液（10 g/L）：称取1 g 氢氧化钠，溶于水中，并稀释至100 mL；

乙酸锌溶液（100 g/L）：称取10 g 乙酸锌，溶于水中，并稀释至100 mL；

氢氧化钠溶液（2 g/L）：量取10 mL 氢氧化钠溶液，用水稀释至100 mL；

氢氧化钠溶液（1 g/L）：量取5 mL 氢氧化钠溶液，用水稀释至100 mL；

乙酸溶液（1+24）：将乙酸和水按1∶24 的体积比混合均匀；

酚酞-乙醇指示液（10 g/L）：称取1 g 酚酞试剂，用无水乙醇溶解，并定容至100 mL；

磷酸盐缓冲溶液[（0.5 mol/L）pH7.0]：称取34.0 g 无水磷酸二氢钾和35.5 g 无水磷酸氢二钠，溶于水并稀释至1 000 mL。

1.4 试验样品

根据样品基质性质的差异，结合前处理的不同处理方式，选取易受乱排放的工业废弃物污染的环境所产生的氰化物的水，生产原料或工艺产生氰化物的酒（这里选择白兰地酒），以及外表皮易含有氢氰酸的根茎类食物木薯粉，三种有代表性的样品分别进行处理。

1.5 工作标准溶液制备

氰离子标准中间液（1 μg/mL）：取2 mL 水中氰成分分析标准物质，用氢氧化钠溶液定容至100 mL。

氰离子标准工作液木薯粉试样见表1，氰离子标准工作液白兰地酒试样见表2，氰离子标准工作液水试样见表3。

表1 氰离子标准工作液（木薯粉）

表2 氰离子标准工作液（白兰地酒）

表3 氰离子标准工作液（水）

1.6 实验过程

1.6.1 木薯粉

称取20 g（准确到0.001 g）试样至500 mL 消化管中,加水约200 mL。然后加入20 mL 乙酸锌溶液和2.0 g 酒石酸，迅速安装到定氮仪上，将冷凝管下端插入盛有25 mL 浓度为20 g/L 氢氧化钠溶液的250 mL 容量瓶中液面下进行水蒸气蒸馏。收集蒸馏液接近250 mL 时，取下容量瓶，用水定容至满分度。量取10 mL 溶液置于25 mL 比色管中，作为试样溶液。

用移液管分别量取0.0 mL、0.3 mL、0.6 mL、0.9 mL、1.2 mL、1.5 mL 氰离子标准中间液置于25 mL 比色管中,加水至10 mL。

在试样溶液和标准中间溶液中各加入1 mL 浓度为10 g/L 氢氧化钠溶液和1 滴酚酞指示液,用乙酸溶液缓慢调至红色褪去，然后加5 mL 磷酸盐缓冲溶液，在37 ℃恒温水浴锅中保温10 min，再分别加入0.25 mL 氯胺T 溶液，加塞振荡混合均匀，放置5 min。分别加入5 mL 异烟酸-吡唑酮溶液，加水至25 mL，混合均匀。在37 ℃恒温水浴锅中放置40 min，用2 cm 比色杯，以零管调节零点，于波长638 nm 处测吸光度。

1.6.2 白兰地酒

取25.0 mL 试样至500 mL 消化管中，加水100 mL，滴加数滴甲基橙指示剂，将冷凝管下端插入盛有10 mL 浓度为2 g/L 氢氧化钠溶液比色管的液面下，再加1 ～2 g 酒石酸，迅速安装到定氮仪上。收集蒸馏液约50 mL，然后用水定容至50 mL，混合均匀。吸取1.0 mL 试样于50 mL 烧杯中，加入5 mL，2 g/L 氢氧化钠溶液，放置10 min，然后放于120 ℃电加热板上加热至溶液剩余约1 mL，取下放至室温，将2 g/L 氢氧化钠溶液转移至10 mL 具塞比色管中，最后加2 g/L 氢氧化钠至5 mL。

用移液管分别吸取0 mL、0.4 mL、0.8 mL、1.2 mL、1.6 mL、2.0 mL 氰离子标准中间液于10 mL具塞比色管中，加2 g/L 氢氧化钠至5 mL。

在试样溶液和标准中间溶液中分别加入2 滴酚酞指示剂，然后加入乙酸溶液调至红色褪去，再用2 g/L 氢氧化钠溶液调至近红色，加2 mL 磷酸盐缓冲溶液(如果室温低于20 ℃即放入25 ～30 ℃水浴中10 min)，再加入0.2 mL 氯胺T 溶液，摇匀放置3 min，加入2 mL 异烟酸-吡唑啉酮溶液，加水稀释至满分度，加塞振荡混合均匀。在37 ℃恒温水浴锅中放置40 min，取出用1 cm 比色杯以空白管调节零点，在波长638 nm 处测吸光度。

1.6.3 水

取250 mL 水样至500 mL 消化管中，加入1 滴至2 滴甲基橙指示剂，再加入5 mL 乙酸锌溶液，加入1 ～2 g 酒石酸，溶液由橙黄色变成了橙红，迅速安装到定氮仪上，将冷凝管下端插入盛有10 mL 20 g/L 氢氧化钠溶液的50 mL 具塞比色管的液面下。收集蒸馏液约50 mL，然后用水定容至50 mL，混合均匀。取10 mL 馏出液置于25 mL 具塞比色管中。

另取25 mL 具塞比色管，分别加入氰离子标准中间液0 mL、0.10 mL、0.20 mL、0.40 mL、0.80 mL、1.50 mL 和2.00 mL，加1 g/L 氢氧化钠溶液至10.0 mL。

在试样溶液和标准中间溶液中各加入5.0 mL磷酸盐缓冲液，置于37 ℃恒温水浴中，再加入0.25 mL 氯胺T 溶液，加塞混合，放置5 min，然后加入5.0 mL 异烟酸-吡唑酮溶液，加水至25 mL，混合均匀，在37 ℃恒温水浴锅中放置40 min，用3 cm 比色杯，以纯水作参比，在波长638 nm 处测吸光度。绘制校准曲线，得出样品管中氰化物质量。

2 结果与讨论

2.1 标准曲线及线性关系

标准曲线及线性关系见表4。

表4 标准曲线及相关系数

从表4 看出，线性相关系数大于0.995，线性均良好。

2.2 样品的重复性及加标回收试验

在重复性条件下（n=6），氰化物的重复性测定结果如表5、表6、表7 所示。以下试样中加标前氰化物的含量均为未检出。

表5 木薯粉中氰化物加标回收及精密度试验结果

由表5 中看出氰化物（木薯粉）的重复性测定结果为0.28%～0.97%，平均回收率为97.7%～101.3%，能达到标准规定要求重复性相对标准偏差（RSD）＜7.5%，平均回收率在80%～110%范围之间，准确度高。

从表6 中看出氰化物（白兰地酒）的重复性测定结果为0.05% ～1.2%，平均回收率为104.3%～105.7%，能达到标准规定要求重复性相对标准偏差（RSD）＜7.5%，平均回收率在80%～110%范围之间，准确度高。

从表7 中看出氰化物（水）的重复性测定结果为0.02%～0.74%，平均回收率为97.9%～103.6%，能达到标准规定要求，准确度高。国标方法氰化物（水）的重复性测定结果为0.36%～0.93%，平均回收率为97.8%～103.7%，从方法的比较中可以看出两者的重复性及回收率接近，都能达到标准规定要求重复性RSD＜15%，平均回收率在80%～110%范围之间，准确度高，但改进后的方法极大地减少了前处理时间。

2.4 检出限与定量限

依据GB/T 27404—2008《实验室质量控制规范食品理化检测》附录F.4，进行检出限测定。在重复性条件下（n=20），氰化物的检出限及定量限测定结果如表8 所示。

表8 方法检出限和方法定量限结果

从表8 中看出氰化物（木薯粉）的检出限测定结果为0.000 82 mg/kg，定量限测定结果为0.002 5 mg/kg；氰化物（白兰地酒）的检出限测定结果为0.000 70 mg/L，定量限测定结果为0.002 1 mg/L；氰化物（水）的检出限测定结果为0.000 40 mg/L，定量限测定结果为0.001 2 mg/L。

3 结语

试验在GB 5009.36—2016 中第一法分光光度法的基础上，对方法进行改进，以凯氏蒸馏装置代替水蒸气蒸馏装置得到馏出液，在中性条件下，馏出液用氯胺T 将氰化物转变为氯化氰，再与异烟酸-吡唑啉酮作用显色后进行分光检测。经验证，方法节约时间、标准曲线线性良好、精密度高、检出限低、准确度高，稳定可靠，能有效提高食品中氰化物的检测效率。