一种对乳制品中硫氰酸根和三聚氰胺进行共检的检测方法

摘要

本发明的属于分析化学技术领域，提供了一种对乳制品中硫氰酸根和三聚氰胺进行共检的检测方法。以样品的提取液作为待测液，向待测液中加入增强试剂和聚沉剂A，得到混合溶液1；根据混合溶液1在(445±5)cm-1处拉曼峰的回归方程对硫氰酸根进行定量检测；继续向混合溶液1中加入聚沉剂B和碱性溶液得到混合溶液2；根据混合溶液2在(704±5)cm-1处拉曼峰的回归方程对三聚氰胺进行定量检测。本发明对乳制品中硫氰酸根和三聚氰胺进行共检的检测方法操作简单，成本低廉，重现性良好，灵敏度高，适合于现场检测，还可实现对乳制品中的硫氰酸根和三聚氰胺的单独测定。

说明书

技术领域

本发明涉及分析化学技术领域，具体涉及一种对乳制品中硫氰酸根和三聚氰 胺进行共检的检测方法。

背景技术

硫氰酸根是一种常见的无机阴离子，可以在中间产品中形成乳化过氧化物酶 -硫氰酸根-过氧化氢系统，这是一种非常强大的抗菌制剂。因此它也被作为防腐 剂添加到乳制品中来延长乳制品的保质期。然而，一些非法制造商将过量的硫氰 酸根添加到乳制品中使保质期达到足够长的时间。过量的硫氰酸根会干扰碘的吸 收，使甲状腺激素的合成受到干扰，对人体造成伤害。国际上设定硫氰酸根最大 含量不得超过14mg/L。

三聚氰胺是一种常见的化工原料，可以与福尔马林反应得到三聚氰胺树脂， 广泛用于塑料和涂料行业。它经常被添加到食品和饲料产品中冒充蛋白质。利用 传统的凯氏定氮方法，不能区分氮元素的来源。因此，当对蛋白质含量执行质量 监测时，所得读数明显高于实际蛋白质含量。为此，我国设定了最高限量，规定 婴儿配方奶粉中的三聚氰胺不得超过1.0mg/kg，所有其他食物中的三聚氰胺不 得超过2.5mg/kg。

现在，已经开发出许多高效的方法来分别测定乳制品中的硫氰酸根和三聚氰 胺。对于硫氰酸根的检测，常用的方法有分光光度法，离子色谱法(IC)和高效液 相色谱法(HPLC)等。对于三聚氰胺的检测，常用的方法有气相色谱-质谱联用法 (GC-MS)、高效液相色谱法(HPLC)、液相色谱-质谱联用法(LC-MS)，电化学传 感器，毛细管电泳法(CE)和酶联免疫吸附法(ELISA)等。虽然GC-MS，HPLC， CE，IC和LC-MS等方法快速且准确，但设备庞大，价格昂贵，很难应用于现场 检测；电化学传感器需要长时间的准备和频繁的校准，不适合长期操作；ELISA 受限于它的准确性差、测试时间长，并且需要昂贵的生物分子试剂和单调乏味的 样品预处理过程。

目前还没有开发出一种可以同时测定乳制品中的硫氰酸根和三聚氰胺的方 法。如果能够通过一次性简单的样品前处理，结合一个便携式的检测仪器，就可 以同时完成两种物质的检测，这可以大大缩减检测时间，降低检测成本，更加适 合于现场快速检测的要求。因此，开发一种准确、快速、适用于现场同时检测乳 制品中的硫氰酸根和三聚氰胺的方法，是目前急需解决的关键性技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，乳制品中的硫氰酸根和三聚氰胺无法共检的缺 陷。为实现本发明的目的，本发明提供了一种对乳制品中硫氰酸根和三聚氰胺进 行共检或单独检测的检测方法。

本发明采用的具体技术方案是：

一种对乳制品中硫氰酸根和三聚氰胺进行共检的检测方法，其特征是，将待 测固体样品或液体样品制成待测液；向所述待测液中加入增强试剂和聚沉剂A， 室温下混合均匀得到混合溶液1；用便携式拉曼光谱仪测定所述混合溶液1在 350～550cm^-1范围内的拉曼光谱，根据(445±5)cm^-1处拉曼峰的峰面积Y1与硫 氰酸根浓度X1的回归方程，对硫氰酸根进行定量检测；继续向混合溶液1中加 入聚沉剂B和碱性溶液，室温下混合均匀得到混合溶液2；用所述便携式拉曼光 谱仪测定混合溶液2在500～900cm^-1范围内的拉曼光谱，根据(704±5)cm^-1处拉 曼峰的峰面积Y2与三聚氰胺浓度X2的回归方程，对三聚氰胺进行定量检测； 所述待测液与增强试剂的体积比4:1～5；所述待测液与聚沉剂A的体积比为 10～5:1；所述待测液与聚沉剂B的体积比为4:1～5；所述待测液与碱性溶液的体 积比4:1～5。

所述待测样品为固体时，提取过程为，将所述待测固体样品用水配制成质量 分数为10%的溶液或悬浊液，作为待提取液；所述待测样品为液体时，将所述液 体样品直接作为待提取液；向所述待提取液中加入蛋白沉降剂，用手摇匀后，在 13000rpm转速下离心3min，收集上清液作为待测液；所述待提取液与蛋白沉降 剂体积比为2:3。

所述蛋白沉降剂为质量分数为0.1%～2%的乙酸水溶液。

所述增强试剂为银纳米溶胶。

所述聚沉剂A浓度为0.1～0.3mol/L的氯化钠（NaCl）或氯化钾（KCl）水溶 液。

所述聚沉剂B浓度为1～5mol/L的氯化钠（NaCl）或氯化钾（KCl）水溶液。

所述碱性溶液浓度为0.5～2.5mol/L的氢氧化钠（NaOH）或氢氧化钾（KOH） 水溶液。

所述便携式拉曼光谱仪激发光源的工作条件为：发射波长为785nm，积分时 间为10s，激光强度为200mW。

所述硫氰酸根的回归方程为Y1=2299.2X1+167527.6(r=0.999)，其中X1是以 mg/L为单位的硫氰酸根浓度，线性范围对应2～191mg/L；所述三聚氰胺的回归 方程为Y2=24939.2X2+103658.8(r=0.998)，其中X2是以mg/L为单位的三聚氰胺 浓度，线性范围对应0.01～10mg/L。

本发明也可以用于单独检测硫氰酸根或三聚氰胺，具体的技术方案如下述。

一种对乳制品中硫氰酸根的检测方法，其特征是，将待测固体样品或液体样 品制成待测液；向所述待测液中加入增强试剂和聚沉剂A，室温下混合均匀得到 混合溶液1；用便携式拉曼光谱仪测定所述混合溶液1在350～550cm^-1范围内的 拉曼光谱，根据(445±5)cm^-1处拉曼峰的峰面积Y1与硫氰酸根浓度X1的回归方 程对硫氰酸根进行定量检测；其中回归方程是Y1=2299.2X1+167527.6， （r=0.999），X1是以mg/L为单位的硫氰酸根浓度，线性范围对应2～191mg/L； 所述聚沉剂A浓度为0.1～0.3mol/L的氯化钠或氯化钾水溶液，待测液与聚沉剂A 的体积比为10～5:1；所述增强试剂为银纳米溶胶，待测液与增强试剂的体积比 4:1～5。

一种对乳制品中三聚氰胺的检测方法，其特征是，将待测固体样品或液体样 品制成待测液；向所述待测液中加入增强试剂和聚沉剂A，室温下混合均匀得到 混合溶液1；继续向混合溶液1中加入聚沉剂B和碱性溶液，室温下混合均匀得 到混合溶液2；用所述便携式拉曼光谱仪测定混合溶液2在500～900cm^-1范围内 的拉曼光谱，根据（704±5）cm^-1处拉曼峰的峰面积Y2与三聚氰胺浓度X2的 回归方程，对三聚氰胺进行定量检测；其中回归方程为Y2=24939.2X2+103658.8， （r=0.998），X2是以mg/L为单位的三聚氰胺浓度，线性范围对应0.01～10mg/L； 所述聚沉剂A浓度为0.1～0.3mol/L的氯化钠或氯化钾水溶液，待测液与聚沉剂A 的体积比为10～5:1；所述增强试剂为银纳米溶胶，待测液与增强试剂的体积比 4:1～5；所述碱性溶液浓度为0.5～2.5mol/L的氢氧化钠或氢氧化钾水溶液，待测 液与碱性溶液的体积比4:1～5；所述聚沉剂B浓度为1～5mol/L的氯化钠或氯化 钾水溶液，待测液与聚沉剂B的体积比为4:1～5。

上述的单独检测硫氰酸根或三聚氰胺的技术方案中，所述待测样品为固体 时，提取过程为，将所述待测固体样品用水配制成质量分数为10%的溶液或悬浊 液，作为待提取液；所述待测样品为液体时，将所述液体样品直接作为待提取液； 向所述待提取液中加入蛋白沉降剂，用手摇匀后，在13000rpm转速下离心3min， 收集上清液作为待测液；所述待提取液与蛋白沉降剂体积比为2:3。所述便携式 拉曼光谱仪激发光源的工作条件为：发射波长为785nm，积分时间为10s，激光 强度为200mW。

本发明的对乳制品中硫氰酸根和三聚氰胺进行共检的检测方法针对乳制品 中硫氰酸根和三聚氰胺的检测，样品前处理简单，操作简便，因而成本低廉，相 比传统的分别检测技术大大缩减了测试时间；本发明的检测方法对于硫氰酸根的 检出限为0.49mg/L，定量限为1.63mg/L，对于三聚氰胺的检出限为0.003mg/L， 定量限为0.01mg/L，灵敏度非常高；对于检测中可能涉及到的干扰物质选择性 良好，误差小于±5%；而且本发明的检测方法不需要使用大型精密仪器，采用便 携式拉曼光谱仪，更加适合现场检测，易于普及。可见，本发明的检测方法具有 成本低廉、操作简便、灵敏度高、重现性良好、特别是能够同时测定乳制品中非 法添加硫氰酸根和三聚氰胺含量，并且适合于现场快速检测的优点，具有良好的 应用前景。

附图说明

图1本发明中硫氰酸根和三聚氰胺的拉曼光谱图。

图2实施例1增强试剂的用量选择图。

图3实施例2聚沉剂A的用量选择图。

图4实施例3聚沉剂B的用量选择图。

图5实施例4碱性溶液的用量选择图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来说明本发明，但并不限于此。

在实施例1～4中，均采用含有5mg/L硫氰酸根、0.5mg/L三聚氰胺的标准 溶液，激发光源发射波长为785nm的便携式拉曼光谱仪，积分时间为10s，激光 强度为200mW，平行测定3次，优化定量分析条件，通过考察拉曼强度选取最 优条件。

实施例1

将200μL标准溶液加入1mL比色皿中，加入50～250μL增强试剂和20μL0.2 mol/L NaCl溶液室温下混合均匀，用便携式拉曼光谱仪测定300～600cm^-1范围内 的拉曼光谱，记录(445±5)cm^-1处硫氰酸根的拉曼峰峰面积；继续向混合溶液中 补充加入250μL2mol/L NaCl溶液和400μL1mol/L NaOH溶液室温下混合均 匀，用便携式拉曼光谱仪测定500～900cm^-1范围内的拉曼光谱，记录(704±5)cm^-1处三聚氰胺的拉曼峰峰面积。对于增强试剂的用量，在50～250μL范围内对拉曼 强度的影响如图2所示。综合考虑两种待测物质的强度，选取100μL作为增强 试剂的用量效果更佳，即优化样品与增强试剂的体积比为2:1。

实施例2

将200μL标准溶液加入1mL比色皿中，加入100μL增强试剂和15～35μL 0.2mol/L NaCl溶液室温下混合均匀，用便携式拉曼光谱仪测定300～600cm^-1范 围内的拉曼光谱，记录(445±5)cm^-1处硫氰酸根的拉曼峰峰面积；继续向混合溶 液中补充加入250μL2mol/L NaCl溶液和400μL1mol/L NaOH溶液室温下混合 均匀，用便携式拉曼光谱仪测定500～900cm-¹范围内的拉曼光谱，记录(704±5) cm^-1处三聚氰胺的拉曼峰峰面积。对于聚沉剂A的用量，在15～35μL范围内对 拉曼强度的影响如图3所示。综合考虑两种待测物质的强度，选取25μL作为聚 沉剂A的用量效果更佳，即优化样品与聚沉剂A的体积比为8:1。

实施例3

将200μL标准溶液加入1mL比色皿中，加入100μL的增强试剂和25μL0.2 mol/L NaCl溶液室温下混合均匀，用便携式拉曼光谱仪测定300～600cm^-1范围内 的拉曼光谱，记录(445±5)cm^-1处硫氰酸根的拉曼峰峰面积；继续向混合溶液中 补充加入50～250μL2mol/L NaCl溶液和400μL1mol/L NaOH溶液室温下混合 均匀，用便携式拉曼光谱仪测定500～900cm^-1范围内的拉曼光谱，记录(704±5) cm^-1处三聚氰胺的拉曼峰峰面积。由于聚沉剂B对于测定硫氰酸根没有影响， 所以仅考虑对三聚氰胺的影响。对于聚沉剂B的用量，在50～250μL范围内对拉 曼强度的影响如图4所示。选取100μL作为聚沉剂B的用量效果更佳，即优化 样品与聚沉剂B的体积比为2:1。

实施例4

将200μL标准溶液加入1mL比色皿中，加入100μL的增强试剂和25μL0.2 mol/L NaCl溶液室温下混合均匀，用便携式拉曼光谱仪测定300～600cm^-1范围内 的拉曼光谱，记录(445±5)cm^-1处硫氰酸根的拉曼峰峰面积；继续向混合溶液中 补充加入100μL2mol/L NaCl溶液和50～250μL1mol/L NaOH溶液室温下混合 均匀，用便携式拉曼光谱仪测定500～900cm^-1范围内的拉曼光谱，记录(704±5) cm^-1处三聚氰胺的拉曼峰峰面积。由于碱性溶液对于测定硫氰酸根没有影响，所 以仅考虑对三聚氰胺的影响。对于碱性溶液的用量，在50～250μL范围内对拉曼 强度的影响如图5所示。选取100μL作为碱性溶液的用量效果更佳，即优化样 品与碱性溶液的体积比为2:1。

实施例5

向未检出硫氰酸根和三聚氰胺的牛奶样品1号、牛奶样品2号、牛奶样品3 号和牛奶样品4号中添加硫氰酸根和三聚氰胺，使硫氰酸根浓度为33.60mg/L， 三聚氰胺浓度为1.20mg/L。分别取四种牛奶样品1mL加入1.5mL1%乙酸溶液 沉降蛋白，用手摇匀后，在13000rpm转速下离心3min，收集上清液作为待测 液。将200μL待测液加入1mL比色皿中，加入100μL增强试剂和25μL的0.2 mol/L NaCl溶液室温下混合均匀，用便携式拉曼光谱仪测定300～600cm^-1范围内 的拉曼光谱，记录(445±5)cm^-1处硫氰酸根的拉曼峰峰面积；继续向混合溶液中 补充加入100μL2mol/L NaCl溶液和100μL1mol/L NaOH溶液室温下混合均 匀，用便携式拉曼光谱仪测定500～900cm^-1范围内的拉曼光谱，记录(704±5)cm^-1处三聚氰胺的拉曼峰峰面积。根据标准曲线计算测得的样品中硫氰酸根和三聚氰 胺的浓度，及加标回收率，结果显示在表1。

表1牛奶样品中的硫氰酸根和三聚氰胺浓度的测定结果

实施例6

对实施例5中的牛奶样品1号，重复实施例5实验。将蛋白沉降剂浓度分别 改为质量分数为0.1%和2%的乙酸水溶液。根据标准曲线计算测得的样品中硫氰 酸根和三聚氰胺的浓度，及加标回收率，结果显示在表2。

表2使用不同浓度的蛋白沉降剂对牛奶样品1号中的硫氰酸根和三聚氰胺

浓度的测定结果

实施例7

对实施例5中的牛奶样品1号，重复实施例5实验。将聚沉剂A浓度分别 改为0.1mol/L NaCl水溶液，0.1mol/L KCl水溶液，0.3mol/L NaCl水溶液和0.3 mol/L KCl水溶液。根据标准曲线计算测得的样品中硫氰酸根和三聚氰胺的浓度， 及加标回收率，结果显示在表3。

表3使用不同浓度的聚沉剂A对牛奶样品1号中的硫氰酸根和三聚氰胺浓

度的测定结果

实施例8

对实施例5中的牛奶样品1号，重复实施例5实验。将聚沉剂B浓度分别 改为1mol/L NaCl水溶液，1mol/L KCl水溶液，5mol/L NaCl水溶液和5mol/L KCl水溶液。根据标准曲线计算测得的样品中硫氰酸根和三聚氰胺的浓度，及加 标回收率，结果显示在表4。

表4使用不同浓度的聚沉剂B对牛奶样品1号中的硫氰酸根和三聚氰胺浓

度的测定结果

实施例9

对实施例5中的牛奶样品1号，重复实施例5实验。将碱液浓度分别改为 0.5mol/L NaOH水溶液，0.5mol/L KOH水溶液，2.5mol/L NaOH水溶液和2.5 mol/L KOH水溶液。根据标准曲线计算测得的样品中硫氰酸根和三聚氰胺的浓 度，及加标回收率，结果显示在表5。

表5使用不同浓度的碱液对牛奶样品1号中的硫氰酸根和三聚氰胺浓度的

测定结果

实施例6～9分析结果显示，蛋白沉降剂为质量分数为0.1%～2%的乙酸水溶 液，聚沉剂A浓度为0.1～0.3mol/L的NaCl或KCl水溶液，聚沉剂B浓度为 1～5mol/L的NaCl或KCl水溶液，碱性溶液浓度为0.5～2.5mol/L的NaOH或KOH 水溶液，对牛奶样品中的硫氰酸根和三聚氰胺的测定也是准确的，即误差是在允 许范围内的。

实施例10

对实施例5中的牛奶样品1号，在同一天内重复实施例5实验五次，求出日 内测量平均值和相对标准偏差（RSD）；在相邻的五天中每天分别重复实施例5， 求出日间测量平均值和RSD。结果列于表6。

表6日内和日间牛奶样品1号中的硫氰酸根和三聚氰胺浓度的测定结果

实施例11

分别称取0.1g国家标物中心提供的含有三聚氰胺的奶粉样品BW3616， BW3617和BW3619，加水1mL配成奶粉溶液。向奶粉溶液中加入1.5mL1% 乙酸溶液沉降蛋白，用手摇匀后，在13000rpm转速下离心3min，收集上清液 作为待测液。将200μL待测液加入1mL比色皿中，加入100μL的增强试剂和 25μL0.2mol/L NaCl溶液室温下混合均匀，用便携式拉曼光谱仪测定300～600 cm^-1范围内的拉曼光谱，记录(445±5)cm^-1处硫氰酸根的拉曼峰峰面积；继续向 混合溶液中补充加入100μL2mol/L NaCl溶液和50～250μL的1mol/L NaOH溶 液室温下混合均匀，用便携式拉曼光谱仪测定500～900cm^-1范围内的拉曼光谱， 记录(704±5)cm^-1处三聚氰胺的拉曼峰峰面积。根据标准曲线计算测得的样品中 三聚氰胺的浓度，结果列于表7。

表7奶粉样品中的三聚氰胺浓度的测定结果

实施例10～11分析结果显示，对于乳制品中硫氰酸根和三聚氰胺的测定，本 方法加标回收率实验效果良好，日内日间测试结果无显著差异，与国家标物中心 提供标准样品测试结果比较无显著差异，表明本方法可以有效地检测乳制品中硫 氰酸根和三聚氰胺。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明 的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员 对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定 的保护范围内。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能 认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本领域的普通技术人员来说，可 以根据本发明的技术方案和发明构思，做出相应改变和替代，而且性能或用途相 同，都应当视为本发明的保护范围。