分光光度法测定乳制品中硫氰酸钠的含量

2014-02-09 11:29
江苏调味副食品 2014年1期
关键词:纯牛奶氯乙酸硫氰酸

王 静

(江苏食品药品职业技术学院 医药与健康管理系,江苏 淮安 223003)

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分光光度法测定乳制品中硫氰酸钠的含量

王 静

(江苏食品药品职业技术学院 医药与健康管理系,江苏 淮安 223003)

将乳制品样品经三氯乙酸溶液提取,过滤加硝酸酸化,再加入硫酸铁铵溶液,生成硫氰酸铁络合离子,使溶液呈血红色,在最大吸收波长处测定其吸光值,根据吸光度曲线确定硫氰酸钠含量。结果显示:硫氰酸钠浓度为1~30mg/L、460nm波长时,吸光度呈良好线性关系,奶粉和牛奶的相对标准偏差分别为3.47%和2.23%,加标回收率为98.6%~99.7%。考虑到显色的稳定性,标准溶液显色后应该在30min内进行检测。利用分光光度法测定乳制品中的硫酸氢钠,具有操作简便、回收率高、实验成本低、分析周期短、结果准确等优点,适合在广大中小企业推广使用。

硫氰酸钠;分光光度法;含量测定

1 前言

1.1 硫氰酸钠概述

在三聚氰胺毒奶粉事件爆发后,2008年12月12日卫生部发布了《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)》,其中明确规定乳及乳制品中硫氰酸钠属于违法添加物质。硫氰酸钠(NaSCN)是白色斜方晶系结晶或粉末,在空气中易潮解,遇酸产生有毒气体,易溶于水、乙醇、丙酮等溶剂。硫氰酸钠一般用作丙烯腈纤维抽丝溶剂、化学分析试剂、某些植物脱叶剂以及道路除锈剂,还用于印染、制药、黑色镀镍及制造人造芥子油等。由于硫氰酸钠具有明显的抑菌作用,少数不法分子非法添加以达到对乳制品保鲜的目的。少量摄入硫氰酸钠会对人体造成极大伤害。硫氰酸钠的毒性主要是由氰根离子引起的。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,主要临床症状有神经系统抑制、代谢性酸中毒及心血管系统不稳定等。由于存在毒性,其安全性一直倍受争议。

1.2 检测硫氰酸钠的主要方法

硫氰酸钠的检测方法有分光光度法[1,2]、电位滴定法[3]和动力学光度法[4]等。《关于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》规定牛奶中的硫氰酸钠检验方法为分光光度法和离子色谱法。

分光光度法是利用硫氰酸盐与三价铁离子在pH值为1.0~1.5的条件下形成的三价铁硫氰酸钾有色络合物,然后在最大吸收波长处测定吸光度,再以测出的吸光度在标准曲线上查得试样溶液中的硫氰酸钠含量。

离子色谱法[5]测定硫氰酸钠是将样品经乙腈沉淀蛋白后,将上清液离心过滤,稀释10倍后过OnGuard RP柱除去样品中的脂肪,而后进样至离子色谱,以IonPac AS16分析柱进行阴离子交换分离。

很明显,用离子色谱法检测硫氰酸钠含量,样品前处理复杂,需要将样品用乙腈沉淀蛋白,还要将上清液离心过滤,稀释10倍。OnGuard RP柱要依次用5 mL甲醇和10 mL水活化,放置30 min后才能使用。由于上机检测出峰时间较长,再加上离子色谱仪价格较高,一些规模较小的企业很难采取这一方法进行原料乳与乳粉中硫氰酸钠的控制。

硫氰酸钠大量应用于医药、化工、农药、电镀、金属冶炼等行业,在环境中分布广泛,不排除进入食物链对乳制品造成影响的可能。乳品中天然硫氰酸离子的浓度因奶牛品种不同、饲养类型不同,或者养殖环境的影响等会有很大差异[6]。据报道,

健康牛的牛奶中平均含硫氰酸离子约为0.9 mg/kg,范围在0.4~22 mg/kg[7]。生牛奶保鲜剂硫氰酸加入后会产生抗菌活性物质——次硫氰酸盐,SCN-便会损失一部分[8],这样牛奶的SCN-浓度就是可变的了。

本文研究分光光度法测定乳制品中硫酸氢钠的可行性,一方面为推广简便的硫氰酸钠检测手段提供参考,另一方面为加强乳及乳制品中硫氰酸根的基础数据研究和本底值监测,为鉴别环境污染和非法添加、有效开展乳制品监管奠定基础。

2 材料与仪器

2.1 材料与试剂

样品:市售奶粉(雀巢高钙营养奶粉)、纯牛奶(金典),经本方法检测均为空白原料乳样品。

所用试剂均为分析纯,水为蒸馏水或同等纯度的水。

三氯乙酸溶液(100g/L):称取三氯乙酸100g,用纯水溶解并稀释至1000mL。

硫酸铁铵溶液(70g/L):称取硫酸铁铵7g,用纯水溶解并定容到100mL。

过氧化氢溶液:吸取35%过氧化氢1mL放于100mL容量瓶中,用纯水定容到刻度。

硝酸(1∶6):1体积浓硝酸与6体积水混合。

硫氰酸钠储备液(10g/L):准确称取1g硫氰酸钠(精确到0.0001),用纯水溶解并定容至100mL。

硫氰酸钠使用液(100mg/L):吸取硫氰酸钠储备液1mL放于100mL容量瓶中,用三氯乙酸溶液(3∶1)稀释并定容。

2.2 仪器与设备

UV765型可见紫外分光光度计(上海精科实业有限公司);FA2004B型电子天平(上海精密科学仪器有限公司);HH-8型数显恒温水浴锅(国画电器有限公司)。

3 方法

3.1 样品处理

称取5g雀巢奶粉或10mL金典纯牛奶放到100mL锥形瓶中,加入30mL三氯乙酸溶液,充分振荡使样品混合均匀,加入0.5mL过氧化氢溶液,60℃水浴5min,再转入50mL容量瓶中,用三氯乙酸溶液定容到刻度,摇匀后静置10min,用滤纸过滤,待用。

3.2 测定波长的选择

取100mg/L硫氰酸钠使用液,用UV765型可见紫外分光光度计在380~600nm可见区上进行光谱扫描,由光谱扫描曲线可见硫氰酸钠使用液在某处有一最大吸收峰,故确定最大吸收波长。

3.3 显色时间的选择

配置标准系列曲线,分别在0、15、30min后测定吸光值。

3.4 标准曲线制备

取硫氰酸钠使用液(100mg/L)0、0.2、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0mL于10mL具塞试管中,然后向上述试管中加入0.1mL过氧化氢溶液,用三氯乙酸溶液定容至刻度,终浓度分别为0.0、2.0、5.0、10.0、15.0、20.0、25.0、30.0、35.0、40.0mg/L。加入1.0mL硝酸,混匀后加入0.5mL硫酸铁铵溶液,摇匀,待检。以零管作参比,浓度由低到高进行测定,以测出的吸光度对硫氰酸钠质量浓度绘制标准曲线。硫氰酸钠的质量浓度(C)为横坐标,吸光度(A)为纵坐标。

3.5 精密度及加标回收率实验

实验所分析的样品为市售奶粉(雀巢高钙营养奶粉)、纯牛奶(金典)。同一样品称取5份各5g(奶粉)或各量取10mL(纯牛奶)于100mL锥形瓶中,加入30mL的三氯乙酸溶液,充分振荡使样品完全分散,加入0.5mL的过氧化氢溶液,在60℃水浴放置5min,冷却后转到50mL容量瓶里,再用三氯乙酸溶液定容至刻度线,摇匀后用滤纸过滤,分取滤液10mL,加1ml硝酸和1mL硫酸铁铵溶液,摇匀后,最大吸收波长下测定吸光值,根据标准曲线可得试样中的硫氰酸钠含量。空白对照:取上述滤液10mL加1mL硝酸,不加显色剂,作为样品空白。连续进行5次检测,分析其精密度。

另外,称取同一金典纯牛奶样品3份各10mL,并分别加入100mg/L的标准溶液0.2、1.0、1.5mL,处理方法同精密度实验,进行加标回收实验。

4 结果与分析

4.1 测定波长的确定

最大波长的确定结果见图1。由图1光谱可知,硫氰酸钠使用液在460 nm处有一最大吸收峰,故确定460nm为测定波长。

4.2 显色时间的选择

显色时间的选择分析结果见表1。

图1 硫酸氢钠标准吸收光谱图

表1 标准系列不同显色时间吸光值比较

由表1可知,常温放置一段时间后溶液吸光值有较大幅度下降,尤其是在低浓度标准溶液下,下降率更高,故样品的检测应在30 min内完成。

4.3 硫酸氢钠标准曲线

依据表1检测数据,以硫氰酸钠的质量浓度(C)为横坐标,吸光度(A)为纵坐标,绘制标准曲线见图2。

图2 硫酸氢钠标准曲线

由上图可得标准曲线回归方程为:y=0.030+0.020,关系数R2=0.996,浓度在1~30mg/L,波长为460nm下,测得的吸光度和硫氰酸钠质量浓度呈良好线性关系。

4.4 精密度和加标回收率实验

分别对奶粉、纯牛奶进行5次检测,精密度检测结果见表2。由表2得出雀巢奶粉相对标准偏差RSD为3.47%,金典纯牛奶的相对标准偏差RSD为2.23%。

对金典纯牛奶进行加标回收试验,结果见表3。由表3可知硫氰酸钠回收率在98.6%~99.7%,平均回收率为99.1%。

表2 硫氰酸钠含量精密度检测结果

表3 加标回收率试验结果

5 结论

目前奶农使用硫氰酸钠作为牛奶保鲜剂的现象特别严重。为了彻底杜绝使用硫氰酸钠,确保食品食用安全,迫切需要一种简便、快速、准确的方法测定乳及乳制品中的硫氰酸钠。本法以硫酸铁铵为显色剂,采用分光光度法测定硫氰酸钠的含量。在浓度为1~30mg/L、波长为460nm时,测得的吸光度和硫氰酸钠质量浓度呈良好线性关系。加标回收率为98.6%~99.7%。考虑到显色的稳定性,标准溶液显色后应该在30min内进行检测。本方法具有操作简便、回收率高、成本低、分析周期短、灵敏度高等优点,与离子色谱法相比较,样品前处理比较简单,非常适合中小企业对乳与乳制品中硫

氰酸钠含量进行快速检测。

[1]水明,赵慧芬,曹燕淑.可见分光光度法测定牛乳中硫氰酸钠[J].中国奶牛,2009,(11):50-51.

[2]李卫群,单胜艳.分光光度法测定乳与乳制品中硫氰酸钠的含量[J].中国食品添加剂,2010,(3):240-243.

[3]曾云龙,唐春然.直接电位法测定工业废水中的硫氰酸根离子[J].分析试验室,2001,20(3):66-68.

[4]王丹慧,高娃,李梅.原料乳中硫氰酸钠掺假定性检测方法[J].中国乳品工业,2008,36(7):57-58.

[5]杨一刚.离子色谱测定乳制品中硫氰酸钠含量[J].食品工程,2012,(2):55-57.

[6]黄玉贤,白虹,孟淑珍,等.乳中硫氰酸盐测定方法的研究报告[J].黑龙江畜牧科技,1998,(3):8-9.

[7]李琴.原料乳中硫氰酸钠的检测研究[J].生命科学仪器,2010,(1):23-24.

[8]李翠枝,云战友,杜二娟.乳中残留LPS保鲜剂的检测及对乳制品性能的影响[J].中国乳品工业,2005,35(8):55-57.

[责任编辑:王东霞]

Determ ination of Sodium Thiocyanate Content in Dairy Products by Spectrophotometry

WANG Jing
(Department of Medicine and Health Management,Jiangsu Food and Pharmaceutical Science College, Huaian 223003,Jiangsu,China)

:The sample was extracted by trichloroacetic acid,filtered with nitric acid and added the ammonium ferric sulfate solution.Ferric thiocyanate complex ions would generate.The blood red solution wasmeasured at the maximum absorptive wavelength to determine the content of sodium thiocyanate.Linear relationship existed at 460 nm wavelength when Sodium thiocyanate concentration is from 1 to 30 milligrams per liter.Relative standard deviations ofmilk powder and milk were 3.47%and 2.23%,and the recovery was 98.6%~99.7%.Itmust be determined in 30 min.Investigating the spectrophotometric determination of sodium thiocyanate content in dairy products was simple in operation,high in recovery,low in cost,short in cycle and accurate in result,which had an important significance for controlling sodium thiocyanate content in dairy products.Themethod is suitable for promotion in medium and small enterprises.

sodium thiocyanate;spectrophotometry; determination

TS252.7

A

1006-8481(2014)01-0016-04

2013-03-06

王静(1986—),女,江苏食品药品职业技术学院医药与健康管理系讲师。

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