河北省21個養(yǎng)牛小區(qū)生乳中硫氰酸鹽含量及來源分析

生慶海 田婷婷 徐 麗

(1. 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院，河北 石家莊 050061；2. 譜尼測試集團(tuán)深圳有限公司，廣東 深圳 518054)

在日常生活中，硫氰酸鹽常作為工業(yè)或者醫(yī)療行業(yè)的化工原料，在牛奶中添加硫氰酸鈉能夠抑制微生物生長。但是當(dāng)攝入硫氰酸鈉達(dá)到一定量時可嚴(yán)重影響智力、神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育以及引起甲狀腺疾病[1]。

早在GB/T 15550—95《活化乳中乳過氧化物酶體系保存生鮮牛乳實(shí)施規(guī)范》(已作廢)中曾規(guī)定硫氰酸鈉在生乳中可以做為保鮮劑使用。鑒于硫氰酸鈉對人體的毒副作用，2008年12月，國家衛(wèi)生部發(fā)布的《食品中可能違法添加的非食用物質(zhì)和易濫用的食品添加劑品種名單(第一批)》中明確了乳及乳制品中可能違法添加的非食用物質(zhì)包含硫氰酸鈉，可能的主要作用是保鮮。但是沒有明確本底值和相應(yīng)檢測方法。

中國目前還沒有生乳中硫氰酸鹽的本底限量值標(biāo)準(zhǔn)。為了調(diào)查生乳中硫氰酸鹽的含量，課題組采集2014～2015年河北省21個養(yǎng)牛小區(qū)(牧場)的930個生乳樣品，采用分光光度法對其進(jìn)行了硫氰酸鹽含量的跟蹤測試。旨在調(diào)查生乳中硫氰酸鹽的本底含量，以期為國家制定生乳中硫氰酸鹽本底限量值提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

生乳樣品：在養(yǎng)牛小區(qū)(牧場)直接取樣，樣品在4 ℃以下保存，24 h內(nèi)送到實(shí)驗(yàn)室，登記養(yǎng)牛小區(qū)(牧場)名稱、取樣時間信息；

硫氰酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 mg/L)：精密稱取1.418 0 g 硫氰酸鈉，用蒸餾水溶解并定容至1 L容量瓶中(冷藏保存)；

硝酸鐵溶液(16 g/L)：稱取硝酸鐵1.6 g，用蒸餾水溶解并定容至100 mL容量瓶中。

1.2 儀器與設(shè)備

紫外可見分光光度計(jì)：752型，上海恒平科學(xué)儀器有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 檢測原理 將生乳樣品中的蛋白質(zhì)等干擾物質(zhì)通過沉淀法去除，濾液中的硫氰酸鹽與鐵鹽反應(yīng)生成血紅色的硫氰酸鐵，在450 nm下測衍生物的吸光值，通過與標(biāo)準(zhǔn)溶液比較測定樣品中硫氰酸鹽(以硫氰酸根含量計(jì))的含量。

1.3.2 樣品處理

(1) 量取20.0 mL生乳樣品，轉(zhuǎn)移至三角瓶中，加入5 mL 三氯乙酸溶液，邊加邊混合，混合均勻后靜置20 min。

(2) 上述溶液用定性濾紙過濾，棄掉初始濾液，取濾液4.0 mL放入干燥的試管中，加入2.0 mL硝酸鐵溶液，混合均勻。

(3) 用4.0 mL水溶液作為空白樣品溶液，加入2.0 mL硝酸鐵溶液，混合均勻做空白對照。

(4) 用硫氰酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 mg/L)制得含有硫氰酸根濃度分別為0，2，5，10，15，20，30 mg/L的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別取4 mL于干燥的試管中，加入2 mL硝酸鐵溶液，混勻。

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1.3.3 比色 用10 mm比色杯，在450 nm測吸光值，以空白調(diào)零。通過標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出樣品中含硫氰酸根濃度。

1.3.4 數(shù)據(jù)處理 將樣液測得吸光值代入曲線方程，直接計(jì)算出樣品的硫氰酸根濃度，以硫氰酸根濃度計(jì)，結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后兩位。

為了保證檢驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確，每個樣品進(jìn)行3次平行測定，取平均值。每個樣品平行檢測的誤差分析用EXCEL進(jìn)行處理，RSD<10%認(rèn)為結(jié)果準(zhǔn)確。

2 結(jié)果與分析

2.1 乳及乳制品中硫氰酸根的檢測方法

檢測生乳中硫氰酸鹽的方法主要有氣相色譜—質(zhì)譜法[2]、離子色譜法[3]、氣相色譜法[4]、高效液相色譜法[5-6]、分光光度比色法[7]。其中，氣相色譜—質(zhì)譜法靈敏度較高，試樣需要衍生反應(yīng)，能夠檢測乳制品中0.02 mg/kg硫氰酸根的含量[2]；離子色譜法不需要衍生反應(yīng)，在0.10～5.00 μg/mL時線性良好，牛奶中硫氰酸根檢出限為0.19 mg/kg[3]；氣相色譜法在0.02～0.12 mg/L時線性良好，檢出限為0.4 mg/kg[4]；高效液相色譜法在0.5～100.0 mg/L時線性良好，檢出限為0.05 mg/kg[5-6]；分光光度比色法的線性濃度在0.0～1.0 mg/L，檢出限為0.02 mg/kg[7]。目前中國還沒有硫氰酸鹽檢測的國家標(biāo)準(zhǔn)，考慮到分光光度法線性范圍、檢出限能夠完全滿足要求，而且設(shè)備簡單，成本低，在養(yǎng)殖牧場容易普及，所以采用分光光度法作為檢測方法完成研究。

2.2 生乳樣品中硫氰酸鹽的含量及其來源

如表1所示：930個生乳樣品中全部檢出硫氰酸鹽，含量為1.86～11.92 mg/L，檢出率100%；生乳中硫氰酸鹽濃度為1.86～11.92 mg/L，檢出率100%。其中硫氰酸鹽含量在1.01～4.00 mg/L的生乳最少，占11.5%；硫氰酸鹽含量在4.01～7.00 mg/L的生乳最多，占54.7%；硫氰酸鹽含量在7.01～13.00 mg/L的生乳占33.8%。硫氰酸鹽含量在10.01～13.00 mg/L的樣品最少，占7.0%。硫氰酸鹽含量在1.01～10.00 mg/L的樣品占全部樣品的93.0%，在所有樣品中硫氰酸鹽含量均高于1 mg/L。說明硫氰酸鹽在生乳中普遍以陰離子的形式存在。

表1 930個生乳樣品中硫氰酸鹽的含量Table 1 The content of thiocyanate in 930 milk samples

生乳及乳制品中硫氰酸鹽含量在國內(nèi)外資料中均有報道。有報道[8]顯示牛乳中硫氰酸鹽含量為6.0～12.0 mg/L，平均值為8.5 mg/L，個體奶牛間，生乳中硫氰酸鹽含量為2.3～35.0 mg/L，混合后奶缸中生乳大約為8.0 mg/L。高淑琴等[9]用離子色譜法對河北省159份生乳中硫氰酸鹽含量分析顯示111份樣品檢出硫氰酸鹽，48份未檢出，檢出含量最高為6.45 mg/kg，P50為1.32 mg/kg，P95為2.94 mg/kg。盧超等[10]利用離子色譜法檢測了湖南省388批次市售中國產(chǎn)乳制品硫氰酸鈉含量，結(jié)果顯示乳制品硫氰酸鈉檢出率為93.3%，其中307批次液體乳制品硫氰酸鹽檢出率為91.5%，按系數(shù)折算為生乳后含量在1.0～6.9 mg/kg的為86.98%；81批次奶粉檢出率為100%，按系數(shù)折算為生乳后含量在0.1～5.9 mg/kg的為97.35%。王舟等[11]采用離子色譜法對深圳全市9個區(qū)的超市出售的196份乳制品中硫氰酸鈉含量進(jìn)行測定，結(jié)果顯示硫氰酸鈉檢出率為100%，檢測值為2.29～51.8 mg/kg；成人乳粉和嬰幼兒乳粉硫氰酸鈉檢出值均較高，均值分別為24.38，24.45 mg/kg，液態(tài)奶硫氰酸鈉檢出值較低，均值為6.46 mg/kg。周亮等[12]對湖南省內(nèi)101份市售液態(tài)乳中的硫氰酸根進(jìn)行了檢測，檢出率為100%，含量范圍為2.1～8.9 mg/kg。

實(shí)際上，硫氰酸鹽是產(chǎn)氰配糖體解毒過程的代謝產(chǎn)物，在動物分泌物中均能檢出。乳過氧化物酶是新鮮牛奶中天然存在的一種酶蛋白，在牛的整個泌乳期，乳過氧化物酶的濃度一直恒定為30 mg/L[13]。乳過氧化物酶在過氧化氫(H2O2)的幫助下，氧化硫氰酸根(SCN-)生成的化合物(OSCN-)能夠抑制牛奶中的微生物生長和殺死一些革蘭氏陰性菌。

本研究檢測的生乳全部直接采自養(yǎng)牛小區(qū)(牧場)，生乳中硫氰酸鹽檢出率達(dá)到100%，說明生乳中硫氰酸鹽全部來源于牛體，奶牛體內(nèi)的硫氰酸鹽含量取決于牛體代謝、攝取的飼草料和環(huán)境污染等因素[13]。

2.3 生乳樣品中硫氰酸鹽含量的季節(jié)分布

本研究所用930個生乳樣品取自21個養(yǎng)牛小區(qū)(牧場)，采樣時間為2014～2015年，按照季節(jié)統(tǒng)計(jì)均有檢出，結(jié)果見表2。

表2 930個 生乳樣品中硫氰酸鹽含量的季節(jié)分布Table 2 The content of thiocyanate in 930 milk samples during different seasons

由表2可知，春季和夏季生乳中硫氰酸鹽含量偏高，可達(dá)到11 mg/L以上；秋季和冬季略低，硫氰酸鹽含量在10.5 mg/L 以下。但是，四季均有檢出，生乳中硫氰酸鹽含量的季節(jié)分布不存在顯著差異。

研究[14]表明，硫氰酸鹽也存在于植物源的飼料中，植物飼料中的硫配糖體或產(chǎn)氰配糖體在牛體內(nèi)經(jīng)過代謝能夠轉(zhuǎn)化成硫氰酸鹽，比如蕓苔屬植物中硫配糖體含量在100 mg/kg，而在生青豆中硫氰酸鹽含量為100～3 100 mg/kg，生薯類塊莖為10～462 mg/kg，生薯類葉子為68～468 mg/kg，干薯類根皮為2 450 mg/kg，竹筍尖為8 000 mg/kg，核果和高粱為2 500 mg/kg。營養(yǎng)豐富的青貯飼料中硫氰酸鹽和硝酸鹽含量高一些。因此飼料種類極可能是生乳中硫氰酸鹽含量的關(guān)鍵影響因素。

環(huán)境污染也是生乳中硫氰酸鹽的來源，日益嚴(yán)重的環(huán)境污染，導(dǎo)致硫氰酸鹽及其前體滲透到土壤、水體中，土壤、水體中的硫氰酸鹽及其前體通過飼草種植、飼料生產(chǎn)、奶牛飲水等途徑轉(zhuǎn)移到奶牛體內(nèi)，通過代謝和泌乳的形式進(jìn)入到生乳中。另外，中國目前的奶牛養(yǎng)殖對飼料草料、奶牛養(yǎng)殖環(huán)境的硫氰酸鹽含量沒有足夠關(guān)注，也是生乳中硫氰酸鹽來源的不可忽視的因素。

3 結(jié)論

2008年國家明令禁止在生乳中使用硫氰酸鹽，但通過對21個養(yǎng)牛小區(qū)(牧場)的930個生乳樣品進(jìn)行的硫氰酸鹽含量的跟蹤測試發(fā)現(xiàn)，生乳中的硫氰酸鹽全部來源于本底，不存在人為添加。為了避免不法分子在生乳中人為添加硫氰酸鹽延長生乳保存期，建議乳制品生產(chǎn)企業(yè)在收購生乳時加強(qiáng)生乳中硫氰酸鹽的檢測和摸底工作，有助于提高產(chǎn)品質(zhì)量，維護(hù)食品安全和消費(fèi)者健康；也能夠?yàn)閲抑贫ㄈ榧叭橹破分辛蚯杷猁}限量值標(biāo)準(zhǔn)提供數(shù)據(jù)支持。

本研究僅限于河北省的21個養(yǎng)牛小區(qū)(牧場)，不足以代表整個河北省的全部養(yǎng)殖情況，另外需要進(jìn)行全國性的連續(xù)跟蹤監(jiān)測，為生乳中硫氰酸鹽的限量要求提供科學(xué)依據(jù)。為降低生乳中硫氰酸鹽含量，建議飼料生產(chǎn)企業(yè)、奶牛養(yǎng)殖企業(yè)加強(qiáng)飼草料、奶牛飼養(yǎng)環(huán)境中硫氰酸鹽及其前體含量的監(jiān)測和控制，提高全民族食品安全水平。