李雪春
(貴州省疾病預防控制中心,貴州 貴陽 550004)
氰化物在自然界中廣泛存在,是嚴重危害食品安全的劇毒化合物,是酒類測量中的一項重要指標[1-5]。木薯、高粱、玉米等是含有氰甙配醣體的植物,作為原料釀造制作出的酒常能檢出氰化物[6-8],我國《食品安全國家標準蒸餾酒及其配制酒》(GB 2757-2012)規(guī)定蒸餾酒及其配制酒中氰化物的質量濃度不能超過8.0 mg/L(按100%酒精度折算)[9]。氰化物的檢測方法主要有分光光度法、色譜法、離子選擇電極法、氣相色譜法等[10-17],目前中華人民共和國國家標準《食品安全國家標準 食品中氰化物的測定》(GB 5009.36-2016)第一法采用異煙酸-吡唑啉酮分光光度法[18-19],該方法調節(jié)pH后易超過所限體積,檢測過程中試樣和標準溶液常產(chǎn)生渾濁,嚴重影響測定結果。為解決以上問題,該試驗在國標的基礎上優(yōu)化樣品處理條件,使緩沖溶液加入后pH值即達到檢測要求,消除濁度干擾,建立一套準確、快速、可靠的蒸餾酒及其配制酒中氰化物檢測方法,結果滿意。
VIS-723N可見光分光光度計,北京瑞利分析儀器公司;ZSBB-724電熱恒溫水浴鍋,上海智慧城分析儀器制造有限公司;98-1-B型電子調溫電熱套,天津市泰斯特儀器有限公司。
氰標準溶液(GBW(E)080241,50 mg/L)購置中國計量科學研究院,乙酸鋅、酒石酸、氫氧化鈉、無水磷酸二氫鉀、無水磷酸氫二鈉、異煙酸、吡唑啉酮、無水乙醇、氯胺T均為分析純,試驗用水為超純水。
磷酸鹽緩沖液:稱取34.0 g無水磷酸二氫鉀和35.5 g無水磷酸氫二鈉溶于純水并稀釋至1000 mL;異煙酸-吡唑啉酮溶液:稱取1.5 g異煙酸溶于24 mL 20 g/L NaOH溶液中,加水至100 mL,另取0.25 g吡唑啉酮,溶于20 mL無水乙醇中,合并上述兩種溶液,混勻,臨用時現(xiàn)配;氯胺T溶液:稱取1 g氯胺T溶于水中,并稀釋至100 mL,臨用時現(xiàn)配。
1.2.1 樣品處理
取1.00 mL樣品,于10 mL具塞比色管中,加2 g/L NaOH溶液至5.0 mL,放置10 min。若酒樣渾濁或有色,取25.0 mL試樣于250 mL全玻璃蒸餾瓶中,加100 mL純水和1~2 g固體酒石酸迅速蒸餾,收集餾出液于10 mL 2 g/L氫氧化鈉溶液中,收集至50 mL,取蒸餾液2.00 mL于10 mL具塞比色管中,加2 g/L NaOH溶液至5.0 mL。于試樣中加入2 mL磷酸鹽緩沖液,置恒溫水浴25~30 ℃中,加0.2 mL氯胺T溶液,混勻后放置3 min,然后加入2 mL異煙酸-吡唑啉酮溶液,加純水至10 mL,混勻置恒溫水浴37 ℃中放置30 min,取出待測樣品過0.22 mm水系濾頭過濾,用1 cm比色皿以零管調節(jié)零點,于638 nm波長處測量吸光度。
1.2.2 定性定量方法
取濃度為50 mg/L氰化物標準溶液2.00 mL,用2 g/L NaOH溶液定容至100.00 mL,配制成1 mg/L的標準儲備液。分別取1 mg/L氰化物標準儲備液0、0.1、0.5、1.0、2.0、5.0 mL于10.0 mL具塞比色管中,加2 g/L NaOH溶液至5.0 mL,配制成含氰化物0、0.1、0.5、1.0、2.0、5.0 μg的標準系列。按樣品處理方法測量氰化物標準系列的吸光度,以氰化物含量為橫坐標,對應的吸光度為縱坐標,繪制標準曲線。通過標準曲線計算出所取試樣中氰化物含量,除以取樣量得到試樣中氰化物的質量濃度,并折算為100%酒精度時的質量濃度。
中華人民共和國國家標準《食品安全國家標準 食品中氰化物的測定》(GB 5009.36-2016)第一法為使酒中氰化物檢測過程中顯色反應的pH控制在要求范圍內,用乙酸溶液和氫氧化鈉溶液對樣品溶液和標準溶液的pH進行調節(jié),導致體積過量及溶液渾濁的現(xiàn)象影響了最終的檢測結果。在氰化物檢測過程中,要求顯色反應的pH控制在6.8~7.5范圍內,低于或高于此范圍,吸光度均顯著降低[20],為避免因調節(jié)pH而導致體積過量及溶液渾濁問題,通過對氫氧化鈉溶液濃度和緩沖溶液用量條件的選擇,省略調節(jié)pH這一步驟,滿足pH要求,進行以下試驗。將試樣分為兩組,每組各為5個含1.0 μg的標準溶液和5個1.00 mL樣品。第一組每個試樣中加入1 g/L NaOH溶液至5.0 mL,第二組每個試樣中加入2 g/L NaOH溶液至5.0 mL。在各組的5個標準溶液和5個樣品中分別加入1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mL磷酸鹽緩沖液,測量其pH值,結果見表1。
表1 加入不同體積磷酸鹽緩沖液時樣品的pH值
由表1結果表明,樣品和標準溶液選用2 g/L NaOH溶液定容后加入2 mL磷酸鹽緩沖液,可使酒中氰化物檢測過程中顯色反應的pH控制在要求范圍內,省略了對pH的調節(jié),減少渾濁,克服體積過量的問題,以達到取得滿意結果的目的。用該法測量10份不同樣品的pH值,均在要求范圍內。
將6個含1.0 μg的標準溶液分別在20、25、30、35、40、45 ℃水浴中反應,按樣品處理后測量吸光度分別為0.355、0.379、0.377、0.368、0.348、0.337。水浴溫度為25~30 ℃時吸光度比較穩(wěn)定,故選擇水浴溫度25~30 ℃為反應溫度。
對于渾濁或有色的樣品,含揮發(fā)性有機物較多,液相體積越小,揮發(fā)性有機物越易蒸出,蒸出的試樣顏色越深,顯色反應后越易產(chǎn)生渾濁,越易干擾測定;而液相體積越大,蒸餾所耗費的時間越多,故對蒸餾相比進行試驗。分別取5次50 mg/L氰化物標準溶液0.50 mL于預先裝有25 mL純水的蒸餾瓶中,此蒸餾瓶中含氰化物25.0 μg,蒸餾前分別加入225、175、140、100、75 mL純水,使蒸餾瓶中液相與氣相的體積比為1∶1、1∶1.5、1∶2、1∶3、1∶4,按樣品處理方法對不同相比蒸餾試樣測定其吸光度相差較小,故相比對氰化物的蒸出率影響較小。通過對實際有色樣品的蒸餾試驗,選擇1∶3的相比,即加入100 mL純水,既能減小有機物的蒸出,又能減小蒸餾時間。試驗中同時加入1~2 g固體酒石酸足以在樣品中達到飽和,保證蒸餾瓶內液體為酸性。
按定性定量方法得,在0.1~5.0 mg/L范圍內,氰化物的線性方程為y=0.33x-0.014,相關系數(shù)為r=0.9991。按國際理論與應用化學家聯(lián)合(IUPAC)規(guī)定,以扣除空白值后的與0.01吸光度相對應的濃度值為檢出限,0.02吸光度相對應的濃度值為最低檢測限[21],得酒中氰化物的檢出限為0.07 mg/L,最低檢測限為0.1 mg/L,滿足檢測要求。
根據(jù)方法的線性范圍,分別取含氰化物的樣品0.1、0.3、0.5 mL樣品各6份,用純水定容至1 mL,按樣品前處理方法進行測定,計算得相對標準偏差(RSD%)為3.3%~2.9%。分別再在0.1 mL樣品加入1.00 μg氰化物標準、0.3 mL樣品加入2.00 μg氰化物標準,用純水將定容至1 mL,按樣品前處理方法進行測定,計算得加標回收率為95.0%~97.0%,精密度和準確度滿足測定要求(結果見表2)。在做加標回收試驗時,應選擇含氰化物的樣品作為本底,在不含氰化物的樣品中加標,樣品會消耗加入的氰化物,影響回收試驗結果。
表2 精密度和回收率實驗結果(n=6)
按中華人民共和國國家標準《食品安全國家標準 食品中氰化物的測定》(GB 5009.36-2016)第一法操作,常出現(xiàn)體積過量和溶液渾濁的問題,嚴重影響了檢測結果。本檢測方法通過試驗確定緩沖溶液加入量,使pH控制在要求范圍內,解決了體積過量問題;比色前用濾頭對試樣進行過濾,解決了試樣渾濁問題。試驗結果表明,本方法測定蒸餾酒及其配制酒中氰化物,解決了檢測過程中試樣體積過量、易渾濁的問題,在靈敏度、精密度、準確度上都能滿足檢測要求。