生乳中钙质量浓度快速检测方法

温永平，李梅，张瑞青，王伟，刘斌虎，王丹慧，李国峰，张河霞，戴伟君，赵桂荣，乌恩其木格

（内蒙古蒙牛乳业（集团）股份有限公司，呼和浩特 011550）

0 引言

钙是人体必需的微量元素[1-2]，它在人体内的含量微乎其微，但作用巨大。它可以调节递质释放，增加内分泌腺的分泌，维持细胞的完成性和通透性，增加机体抵抗力。牛奶中含有丰富的活性钙[3]，是人体钙的最佳来源之一，其钙磷比例非常适当，利于钙的吸收。

现有两种检测牛奶中钙含量的方法，分别是配位滴定法（用乙二胺四乙酸二钠盐（EDTA）溶液滴定牛奶中的钙）、国家标准方法GB/T 5009.92-2003、GB 5413.21-2010[4]。以上方法前处理和检测过程复杂费时，不能满足生乳在线快速检测需求，因此需要开发一种生乳中钙质量浓度快速检测方法，满足对生乳的筛选和在线监控，保证产品的质量。本文通过论述快速仪器检测方法，对生乳中钙含量检测进行了研究。

1 检测原理

在酸性条件下，样品中钙与偶氮胂Ⅲ作用生成蓝色复合物，通过时间分辨荧光法测定，与经过同样处理的钙校准液进行比较，即可计算出样品中钙质量浓度。

2 实验

2.1 材料与仪器

乳钙测定试剂为偶氮胂Ⅲ质量浓度为0.1～0.3 g/L；钙校准品为质量浓度10mg/100m L；稀释液为质量分数20%的盐酸溶液和质量分数0.5%的Trion X-100液体。仪器为时间分辨荧光仪（型号SS-330）；

2.2 方法

（1）取100μL生乳样本至离心管中；

（2）加入900μL稀释液，用旋涡仪震荡30 s，充分混匀，稀释倍数为10倍；

（3）取10μL稀释后样品加入1 000μL钙测定试剂中，同时，按相同方法配置空白对照样和标准品样，配制量如表1所示。5 m

表1 样品和试剂配制

（ in 4。）所有样品震荡30 s，于36℃±1℃水浴反应

（5）分别吸取200μL空白样、校准品和样品液上机（时间分辨荧光仪）检测，直接读取钙含量结果。

3 分析

3.1 准确性分析

随机抽取10个不同批次生乳样品分别按照实施例1的方法和《GB5413.21-2010食品安全国家标准婴幼儿食品和乳品中钙、铁、锌、钠、钾、镁、铜和锰的测定（火焰原子吸收分光光度法）》（以下简称原吸国标法）检测对比，数据如表2所示。

表2 时间分辨荧光仪法与原吸国标法检测结果对比

结果表明：（1）两种方法结果对比：时间分辨荧光仪法结果与原吸国标法结果最大偏差为8 mg/100 g，两种方法偏差范围在0～6.61%。（2）10个对比样品中只有一个样品（6号样品）时间分辨荧光仪法结果较原吸国标法结果偏低，偏差超出5%，其余样品偏差均在5%范围内。

3.2 精密度分析

随机选取10个不同批次生乳样品，按照2中的方法进行2平行重复实验，以确定方法精密度，数据如表3所示。

结果表明：时间分辨荧光仪法检测的平行样最大差值在2.73 mg/100m L，精密度偏差范围在0～2.73%，小于5%。

表3 时间分辨荧光仪法精密度检测结果

表4 国标法以及实施例3方法的比较

4 应用例举

取3个不同批次生乳样品，选择1中的方法中的稀释剂不含有Triton X-100。其余按1中的方法检测，结果如表4所示。

结果表明：稀释液中如不含有Triton X-100检测结果偏低，与国标法检测结果偏差高于10%，准确性较差，故稀释剂中必须添加Triton X-100。

按照1中的方法测定生牛乳中钙质量分数，区别在于水浴温度为30～40℃和水浴反应时间为1～6 min，结果如图1和2所示。可以看出，水浴温度36～37℃和水浴反应时间5～6m in结果最佳。

5 结果与讨论

（1）时间分辨荧光仪法与原吸国标法对比：9个对比样品中最大绝对偏差值为8m g/100 g，两种方法偏差范围在0～6.61%。符合《GB5413.21-2010食品安全国家标准婴幼儿食品和乳品中钙、铁、锌、钠、钾、镁、铜和锰的测定（火焰原子吸收分光光度法）》中精密度小于等于10%的要求。

图1 水浴时间对检测结果的影响

图2 水浴温度对检测结果的影响

(2)时间分辨荧光仪法精密度检测，10组样品中平行样最大偏差为3 m g/100 mL，精密度范围在0～2.83%，小于5%。符合《GB5413.21-2010食品安全国家标准婴幼儿食品和乳品中钙、铁、锌、钠、钾、镁、铜和锰的测定（火焰原子吸收分光光度法）》中精密度小于等于10%的要求。

(3)Triton X-100能够维持乳制品体系的稳定，防止出现检测结果不稳定现象。

(4)优化水浴温度、反应时间：36～37℃和5～6 min结果最佳。

6 结论

通过以上论述表明，时间分辨荧光法的精密度、准确度，经过方法对比，结果均符合《GB5413.21-2010食品安全国家标准婴幼儿食品和乳品中钙、铁、锌、钠、钾、镁、铜和锰的测定（火焰原子吸收分光光度法）》中精密度小于等于10%的要求。因此本方法适用于生乳中钙质量浓度的在线快速检测，如必要时可用国标法进行验证确认。随着检验技术的不断发展，必将有更多的快速检验方法被开发出来，在生产实际中得到广泛应用。

[1]何红蓼，李冰，杨红霞，等.环境样品中痕量元素的化学形态分析.分析技术在化学形态分析中的应用[J].岩矿测试，2005，24（1）：51-58.

[2]严秀平，倪哲明.联用技术应用于元素形态分析的新进展[J].光谱学与光谱分析，2003，23（5）：945-954.

[3]GB2762-2012食品中污染物限量[S].

[4]GB5413.21-2010《食品安全国家标准婴幼儿食品和乳品中钙、铁、锌、钠、钾、镁、铜和锰的测定》[S].