“學生奶”又出中毒事件！科學儀器行業的我們能做些什么？ ——牛奶理化分析整體解決方案
1 前言
2016年9月，湖南省某地學校出現學生飲用“學生奶”發生中毒的事件。據當地政府網站發布的信息顯示，涉及該事件的患者總計有65名，原因為學生飲用的學生奶運輸不當，導致產品包裝受到隱性破損，產品與空氣接觸受到污染。
定制“學生奶”目的是讓處在成長發育期的少年兒童，在繁忙的學習期間能夠及時補充能量，并改善他們的營養健康狀況。但是奶品的質量卻得不到保證！作為科學儀器行業的我們，又能為此做些什么呢？
嚴格的奶制品檢測，真的要落到實處！在這里我們分享一些使用的牛奶理化分析整體解決方案同大家分享：
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牛奶檢測的理化指標主要有兩大類：營養成分分析和有害物質分析。其中營養成分分析主要有蛋白質、脂肪、碳水化合物、維生素、微量元素等，有害物質分析主要有真菌毒素（如黃曲霉毒素）、非法添加劑（如三聚氰胺、抗生素）、重金屬等。
海能儀器致力于食品藥品的安全營養與科學分析儀器、分析方法的研究，為科技工作者提供儀器及全面的解決方案。海能儀器應用實驗室提供牛奶營養指標分析和有害物質分析解決方案如下：
2 凱氏定氮法測定乳制品蛋白質含量
2 實驗部分
2.1 樣品選取
我們選取2個不同品牌的純牛奶、2個不同品牌的調制乳以及2個不同品牌的乳飲品進行實驗，檢測其中的蛋白質含量。
1-8號樣品分別為佳寶純牛奶，佳寶原味酸奶，紅棗酸奶，君樂寶每日活菌，飲樂多悠雪，伊利谷粒多，佳寶高鈣酸牛奶，明太郎蛋白飲料。
2.2 儀器
Hanon K1100F全自動凱氏定氮儀
Hanon SH420F石墨消解儀
Hanon S402廢氣吸收系統
2.3 試劑
98%硫酸，硫酸鉀，硫酸銅，40%氫氧化鈉，2%硼酸，0.1mol/L標準硫酸滴定液
2.4 實驗方法
（1）稱取1g左右的樣品于消化管中，加入催化劑和濃硫酸。
（2）使用SH420F石墨消解儀進行消解，蓋好排氣罩，并配備S402廢氣吸收系統對消解過程中產生的酸性氣體進行處理。設置消解參數，進行消解。
（3）消解完成后，使用K1100F凱氏定氮儀進行測試。
2.5 結果與討論
由測試結果可以看出，純牛奶蛋白質含量一般大于3%，調制乳（酸牛奶）蛋白質含量也在3%以上，而乳飲品的蛋白質含量約在1%~2%。
營養學家表示，蛋白質含量較低的乳飲品營養價值較低，不建議替代純牛奶來飲用，而有些調制乳的牛奶中雖然口感較好，但是里面有的會加一些香精，如果長期飲用可能會對兒童的生長發育帶來一定的影響。
3 電位滴定法測定牛奶的酸值
影響牛奶口感的最主要因素就是牛奶的酸值，酸值的大小還會影響牛奶的保質期，所以酸值的測定是測試牛奶的一個重要指標。
3.1 測定原理及方法
參考：GB 541334-2010 食品安全國家標準 乳和乳制品酸度的測定
含量測定：稱取 10 g（精確到 0.001 g）已混勻的試樣，置于 150 mL錐形瓶中，加 20 mL新煮沸冷卻至室溫的水，混勻，用氫氧化鈉標準溶液電位滴定至 pH 8.3為終點；或于溶解混勻后的試樣中加入2.0 mL酚酞指示液，混勻后用氫氧化鈉標準溶液滴定至微紅色，并在 30 s內不褪色，記錄消耗的氫氧化鈉標準滴定溶液毫升數，代入公式中進行計算。
3.2 實驗儀器
Hanon T860電位滴定儀、pH電極、單鹽橋飽和甘汞電極、15ml滴定管單元
3.3 試劑
滴定劑:c(NaOH)=0.1mol/L, 滴定劑的濃度用基準物質鄰苯二甲酸氫鉀標定、鄰苯二甲酸氫鉀、牛奶（市售）
3.4 實驗步驟
儀器準備，請參照說明書
測定方法：精密稱取10g已混勻試樣，置于滴定杯中，加入80mL煮沸冷卻的蒸餾水混勻，用氫氧化鈉標準滴定液（0.1mol/L）電位滴定至pH 8.3，記錄消耗的氫氧化鈉體積。并將結果以空白試驗進行矯正。
1）參數設定:終點設置滴定
終點數：1
結束體積：10.000ml
第1終點：8.300pH
添加最小體積：0.010ml
初次添加體積：0.1ml
終點1預控范圍：0.20pH
3.5 實驗結果
其中：X----酸值
c----氫氧化鈉濃度
v----到達終點消耗的氫氧化鈉體積
m----樣品質量
樣品的平均酸值為12.14g/L。
4 電位滴定法測定牛奶中氯離子的含量
牛奶中氯化物的含量隨細菌感染的增加而升高，對于乳房患病的奶牛所產的奶，其氯化物的含量也遠高于正常值。因此，氯化物含量是牛奶質量檢測的一個重要指標。牛奶中氯化物的測定仍采用硝酸銀滴定法，該法需要先除去蛋白質，然后才能測定，手續麻煩，速度慢。由于牛奶不透光，且有干擾物質存在，因而不能用硫氰酸汞比色法測氯化物。離子選擇電極用于氯化物測定，具有速度快，操作簡便等優點。我們選擇用銀離子選擇電極測定牛奶中的氯化物含量。
4.1 測定原理及方法
牛奶中氯化物的測定（即氯化鈉含量），是使用標準濃度的硝酸銀溶液來進行滴定的，通過以下反應，將氯化物按照化學計量學定量沉淀為氯化銀。反應式為：
Cl_+ AgNO3 = AgCl(s) + NO3_
滴定需在酸性環境中，使用HNO3(H2SO4)調節溶液的酸堿性。
4.2 實驗儀器
Hanon T860電位滴定儀、銀電極、雙鹽橋飽和甘汞電極、15ml滴定管單元
4.3 試劑
c(AgNO3)=0.0942mol/L、NaCl基準物質、硝酸（10%V/V)
4.4 實驗步驟
儀器準備，請參照說明書
移取10ml樣品于滴定杯中，加蒸餾水80ml, 滴加2滴濃硝酸，以銀電極為指示電極，飽和甘汞電極為參比電極，用0.0942mol/L的硝酸銀作為滴定劑滴定至終點。
4.5 測試結果
1）參數設定: 常量滴定
終點數：1
結束體積：10.000ml
終點1突躍量：150.0
添加最小體積：0.050ml
初次添加體積：1.000ml
2) 實驗數據
計算公式： 氯離子含量/（mg/100ml）= （c(AgNO3)×v(AgNO3)×0.010×35.5×10×1000
3）圖譜
a樣品量10ml, 終點體積：2.628ml。
實驗結果表明平均氯離子含量為86.86mg/100ml。
5 微波消解用于牛奶重金屬測定前處理
5.1實驗材料與試劑
市售牛奶樣品
濃硝酸
雙氧水
超純水
5.2 實驗儀器
新儀TANK微波消解儀；分析天平（十萬分之一）
5.3 實驗方法
使用分析天平稱取6份純牛奶樣品，記錄質量(g)。將樣品放入消解罐中，分別向消解罐內加入6 mL濃硝酸， 2 mL雙氧水，組裝消解罐，用預先設置的8N.M的力矩扳手擰緊消解罐。
將消解罐放置到微波消解儀轉盤，選擇消解程序進行加熱。
6 固相萃取-高效液相色譜法測定牛奶中的三聚氰胺
三聚氰胺白色粉末，無味，摻雜后不易被發現，常被不法商人用作食品添加劑，以冒充食品中的蛋白質，每100g牛奶中添加0.1g三聚氰胺，就能提高0.4%蛋白質，因此三聚氰胺也被人稱為"蛋白精"。三聚氰胺被攝入人體內遇到胃酸時會溶解，但是排到尿中會再次結合形成結晶，可能堵塞腎小管，隨著結晶在體內含量的增多，如果不能排除，積累到一定的程度后形成結石，給腎功能帶來極大的損害甚至腎衰竭而死亡。蛋白精給奶制品業帶來了巨大的沖擊。衛生部等5部門關于三聚氰胺在食品中的限量值的公告(衛生部公告2011年第10號)要求，嬰兒配方食品中三聚氰胺的限量值。
6.1 實驗原理
《GBT 22388-2008 原料乳與乳制品中三聚氰胺檢測方法》
6..2 儀器與試劑
6.2.1 試劑
色譜純：甲醇、乙腈、辛烷磺酸鈉。
分析純：三氯乙酸、檸檬酸、氨化甲醇、檸檬酸。
離子對試劑緩沖液：準確稱取2.10g檸檬酸和2.16g辛烷磺酸鈉，加入約980ml水溶解，調節pH至3.0后，定容至1L備用。
Hanon LC7000高效液相色譜儀；
Hanon SPE 400 全自動機械臂固相萃取儀；
Hanon HN200多功能氮吹儀；
渦旋混合器；分析天平；高速冷凍離心機；超聲波清洗機(昆山超聲儀器公司)；
色譜柱：C18柱，250mm×4.6mm，5μm；流動相：C18柱，離子對試劑緩沖液-乙腈(90+10，體積比) ， 混勻；流速0.8ml/min ； 柱溫：40℃；波長240nm；進樣量10μl。
6.3 實驗前處理
稱取新鮮牛乳5g，加入20ml0.1%三氯乙酸提取液，充分混勻，加入5ml2%乙酸鉛溶液，均質(2min)或超聲20min，10000rpm/min離心10min，取上清液5ml過混合型陽離子交換小柱(PCX)。待樣液完全流出后分別用3ml甲醇和3ml水活化固相萃取柱，取上述提取液5ml過固相萃取柱，使提取液以不低于1ml/min的流速通過；分別用3ml水和3ml甲醇淋洗固相萃取柱，棄去淋洗液并將小柱抽干。用5ml 5%氨化甲醇(v/v，5ml氨水+95ml甲醇)洗脫，收集洗脫液于試管中在50℃。
6.4 實驗過程
6.4.1 樣品的制備 稱取新鮮牛乳5g，加入20ml0.1%三氯乙酸提取液，充分混勻，加入5ml2%乙酸鉛溶液，均質(2min)或超聲20min，10000rpm/min離心10min，取上清液5ml過混合型陽離子交換小柱(PCX)。待樣液完全流出后分別用3ml甲醇和3ml水活化固相萃取柱，取上述提取液5ml過固相萃取柱，使提取液以不低于1ml/min的流速通過；分別用3ml水和3ml甲醇淋洗固相萃取柱，棄去淋洗液并將小柱抽干。用5ml 5%氨化甲醇(v/v，5ml氨水+95ml甲醇)洗脫，收集洗脫液于試管中在50℃下，用氮氣吹干，流動相定容至1ml，過0.2μm濾膜，上機測定。
6.5 結果與討論
6.5.1 色譜圖
6.5.2 標準曲線的繪制與檢測限 各種濃度的三聚氰胺工作液高效液相色譜分析結果見表1，以三聚氰胺濃度為橫坐標，峰面積為縱坐標，繪制標準曲線，如圖2所示。得到標準 曲線回 歸方程 ：y=52345.7x+5721.8，相關 系數r=0.999。結果表明，三聚氰胺在0.5～20 μg/ml的濃度范圍呈良好的線性關系。
6.5.3 樣品檢測結果 對從市場購買的四個不同品牌的牛奶用建立好的高效液相色譜法進行檢測，測得的結果如表3所示。結果表明，3個不同品牌牛奶中所含的三聚氰胺含量均符合國家限量標準。
