快速水蒸气蒸馏-流动注射分析仪联用测定饲料中氰化物

马 兴， 宋 旭， 肖亚兵

（天津海关动植物与食品检测中心，天津300461）

饲料中氰化物主要来源于植物源性饲草、饲料本身所含有的氰甙类物质，目前已知的氰甙类物质达21种（雷祖玉等，1992），种类虽少，但广泛分布于各类植物中。几乎所有的植物中都会含有痕量氰，部分植物中含量甚至高达500 mg/kg。常用作饲草、饲料或饲料原料的木薯 （Banea等，2012）、燕麦幼苗、玉米幼苗、高粱幼苗、海南刀豆（李琼芳等，2006）和亚麻籽（张建华等，1998）等含氰量都比较高。当氰甙进入动物体内后，在酸和酶的作用下会释放出游离氰化物，由于氰离子具有很强的金属配位能力，能够抑制细胞内多种含金属离子的酶系统，致使细胞色素氧化酶、乳酸脱氢酶和过氧化氢酶等失活，从而导致中毒现象（Kumar等，2019；Kumar等，2018； 翟双双等，2014）。轻度氰化物中毒表现为精神萎靡、食欲不佳、体弱消瘦，严重者多由于窒息、肌肉痉挛导致死亡。

目前，测定饲料中氰化物含量的国家标准GB/T 13084-2006规定了氢氰酸与苦味酸钠的定性显色方法和分光光度的定量检测方法。其中定量检测方法操作要点是样品粉碎浸泡后用水蒸气蒸馏的方法将氢氰酸蒸出，用氢氧化钠溶液吸收，然后与异烟酸-吡唑啉酮反应显色，分光光度计测定。但是传统水蒸气蒸馏时间长，操作复杂，重现性较差，后续分光光度法步骤也较为繁琐，不可控因素较多，需耗费大量人力。这些缺点也导致该方法检测效率较低，易出现偶然误差，对检测人员的操作技能和检测经验要求较高。

流动注射分析仪目前主要应用于水质氰化物、挥发酚等的检测。与传统分光光度法相比，流动注射分析法具有自动化高、进样量小、试剂消耗量小、环保性高、检测量大、稳定性强等优点。目前饲料样品中氰化物含量的测定主要还是应用分光光度法（高月等，2016；周小洁等，2008），流动注射法鲜有报道。近年来，流动注射法在食品、海水和白酒等复杂基体中硫酸盐 （Ruiz-Capillas等,2009）、痕量锰（Feng 等，2018）、氰化物（闵巍等，2018）等项目的检测中均取得了较好的结果。

本文使用课题组自主设计并制备的快速水蒸气蒸馏仪提取饲料中氰化物，再用流动注射仪检测，将检测流程由原先的5～7 h缩短至30 min以内，节省了人力物力，提高了检测效率，方法检出限、准确度和精密度均满足实际要求。

1 材料与方法

1.1 仪器试剂

1.1.1 仪器 连续流动注射仪：德国Seal公司Seal Auto Analyzer 3型；自动进样器：德国Seal公司XY-2型；超纯水系统：美国密理博公司Milli-Q型；分析天平：瑞士梅特勒-托利多公司ME203型，感量0.001 g；快速水蒸气蒸馏仪：自主研发。

1.1.2 试剂 氢氧化钠、盐酸、乙酸、异烟酸、柠檬酸、硫酸锌、酚酞、二甲基巴比妥酸、邻苯二甲酸氢钾、酒石酸、乙酸锌、吡唑酮、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、氯胺T：均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司。水中氰成分分析标准物质GBW（E）080115：50.0 μg/mL，中国计量科学研究院。 氰化物标准中间液：1.0 μg/mL，吸取1 mL标准物质，用2 g/L氢氧化钠溶液定容至50 mL。流动注射仪所需试剂按照Seal公司自带方法配制；分光光度法所需试剂按照GB/T 13084-2006要求配制。

1.2 流动注射仪工作条件 进样速率30个/h；进样清洗比（时间）3：1；蒸馏温度 135 ℃。

1.3 实验步骤

1.3.1 样品前处理 将饲料样品粉碎或匀浆，迅速称取10 g（精确到0.001 g）待测样品置于500 mL反应瓶中，加入200 mL去离子水，迅速安装至快速水蒸气蒸馏仪中，并将冷凝管下端插入盛有5 mL浓度为10 g/mL氢氧化钠溶液的三角瓶中，室温放置10 min。向反应瓶中加入20 mL浓度为100 g/L的乙酸锌溶液和1～2 g酒石酸后，迅速将反应瓶安装于快速水蒸气蒸馏仪中，设定接收液质量达到90 g为蒸馏终点，并启动加热程序。蒸馏结束后，将接收液转移至100 mL容量瓶，并定容。

1.3.2 标准工作曲线配制 分别吸取 0、0.10、0.25、0.50、1.00、2.50、5.00 mL 氰化物标准中间液于10 mL具塞比色管，用2 g/mL氢氧化钠溶液定容，所配制的氰化物标准工作溶液的质量浓度分别为 0、0.010、0.025、0.050、0.100、0.250、0.500 μg/mL。分别取标准系列溶液5 mL，用流动注射仪进行测定，以标准系列溶液为横坐标，以峰高为纵坐标，绘制标准曲线。

2 结果与讨论

2.1 实验条件的选择及优化

2.1.1 快速水蒸气蒸馏前样品浸泡时间的选择饲料样品中氰化物并不稳定，粉碎或匀浆后需要及时提取。采用快速水蒸气蒸馏前，样品需室温中浸泡一段时间使氰甙水解。实验过程中，选取饲料用木薯粉、含木薯成分猪饲料和玉米苗青贮作为目标样品，考察了浸泡时间对检测结果的影响。如表1所示，对于三种不同类型饲料，浸泡时间分别为 10、30 min，1、2 h，所得检测结果均在 10%误差范围内，并无显著性差别，为提高实验效率，故选择浸泡时间为10 min。

2.1.2 水蒸气蒸馏速度的选择 快速水蒸气蒸馏仪可根据实际需求选择蒸气量，蒸气量的大小直接决定蒸馏时间的长短。试验过程中，选取饲料用木薯粉、含木薯成分猪饲料和玉米苗青贮作为目标样品，在浸泡时间均为10 min的条件下，分别选择高、中、低三种不同大小蒸气量对待测样品进行氰化物提取，所得结果无显著性差异，故选择较高蒸气量开展后续实验，样品提取时间约8～10 min，具体结果见表2。

表1 不同浸泡时间下提取氰化物检测结果mg/kg

2.2 线性方程及方法检出限 用连续流动注射仪对1.3.2中所述氰化物标准工作溶液进行测定，以标准工作液浓度为横坐标（X，μg/mL），以峰高为纵坐标 （Y）进行线性拟合，得线性方程Y=498609X+6443.7，线性相关系数为0.9997。对空白溶液进行6次重复测定，以测定值3倍标准偏差计算方法检出限，得方法检出限为0.0023 mg/L。当称样量为10 g，定容体积为100 mL时，待测样品中氰化物的检测限为0.023 mg/kg（以氰离子计）。

表2 不同蒸气量下提取氰化物检测结果mg/kg

2.3 精密度测试 以饲料用木薯粉、含木薯成分猪饲料和玉米苗青贮作为目标样品，每个样品按照前述方法全流程重复测定6次，计算结果的精密度，结果见表3。由表3可见，3个样品检测结果相对标准偏差为3.5%～4.9%，表明本方法精密度较好。

2.4 加标回收测试 以饲料用木薯粉、含木薯成分猪饲料和玉米苗青贮为本底，分别加入高、中、低三种不同浓度的氰化物标准中间液，每个样品按照前述方法全流程重复测定6次，计算每个样品的平均加标回收率，结果见表4。由表4数据可以看出，三个不同浓度的样品平均加标回收率为96.5%～104%，表明本方法具有较高的准确度。

表3 精密度实验结果

2.5 本方法与国标方法结果比对 用国家标准GB/T 13084-2006检测方法分别对饲料用木薯粉、含木薯成分猪饲料和玉米苗青贮进行检测，所得结果与本文方法进行比对，并计算相对偏差，结果见表5。从表5可以看出，两种方法测定结果的偏差为3.7%～6.3%，符合GB/T 13084-2006的规定。

表4 加标回收实验结果

3 结论

本文建立了快速水蒸气蒸馏-流动注射分析仪联用测定饲料中氰化物含量的检测方法。快速水蒸气蒸馏仪的使用，能够有效提高前处理效率；流动注射分析仪的使用，简化了检测中的人工操作，提高了检测结果的稳定性。数据结果表明，本方法检出限、定量限、精密度和准确度均能够满足实际检测需求；采用本方法和国标方法测定三种不同饲料样品中氰化物的含量，所得结果数据无显著性差异。本方法与国标方法相比，全流程检测时间仅为国标方法的1/10，同时具有准确度高、稳定性好的特点，在分析大批量饲料样品时具有较大优势。

表5 与国标方法比对