“学生奶”又出中毒事件！科学仪器行业的我们能做些什么？ ——牛奶理化分析整体解决方案
1 前言
2016年9月，湖南省某地学校出现学生饮用“学生奶”发生中毒的事件。据当地政府网站发布的信息显示，涉及该事件的患者总计有65名，原因为学生饮用的学生奶运输不当，导致产品包装受到隐性破损，产品与空气接触受到污染。
定制“学生奶”目的是让处在成长发育期的少年儿童，在繁忙的学习期间能够及时补充能量，并改善他们的营养健康状况。但是奶品的质量却得不到保证！作为科学仪器行业的我们，又能为此做些什么呢？
严格的奶制品检测，真的要落到实处！在这里我们分享一些使用的牛奶理化分析整体解决方案同大家分享：
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牛奶检测的理化指标主要有两大类：营养成分分析和有害物质分析。其中营养成分分析主要有蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、微量元素等，有害物质分析主要有真菌毒素（如黄曲霉毒素）、非法添加剂（如三聚氰胺、抗生素）、重金属等。
海能仪器致力于食品药品的安全营养与科学分析仪器、分析方法的研究，为科技工作者提供仪器及全面的解决方案。海能仪器应用实验室提供牛奶营养指标分析和有害物质分析解决方案如下：
2 凯氏定氮法测定乳制品蛋白质含量
2 实验部分
2.1 样品选取
我们选取2个不同品牌的纯牛奶、2个不同品牌的调制乳以及2个不同品牌的乳饮品进行实验，检测其中的蛋白质含量。
1-8号样品分别为佳宝纯牛奶，佳宝原味酸奶，红枣酸奶，君乐宝每日活菌，饮乐多悠雪，伊利谷粒多，佳宝高钙酸牛奶，明太郎蛋白饮料。
2.2 仪器
Hanon K1100F全自动凯氏定氮仪
Hanon SH420F石墨消解仪
Hanon S402废气吸收系统
2.3 试剂
98%硫酸，硫酸钾，硫酸铜，40%氢氧化钠，2%硼酸，0.1mol/L标准硫酸滴定液
2.4 实验方法
（1）称取1g左右的样品于消化管中，加入催化剂和浓硫酸。
（2）使用SH420F石墨消解仪进行消解，盖好排气罩，并配备S402废气吸收系统对消解过程中产生的酸性气体进行处理。设置消解参数，进行消解。
（3）消解完成后，使用K1100F凯氏定氮仪进行测试。
2.5 结果与讨论
由测试结果可以看出，纯牛奶蛋白质含量一般大于3%，调制乳（酸牛奶）蛋白质含量也在3%以上，而乳饮品的蛋白质含量约在1%~2%。
营养学家表示，蛋白质含量较低的乳饮品营养价值较低，不建议替代纯牛奶来饮用，而有些调制乳的牛奶中虽然口感较好，但是里面有的会加一些香精，如果长期饮用可能会对儿童的生长发育带来一定的影响。
3 电位滴定法测定牛奶的酸值
影响牛奶口感的最主要因素就是牛奶的酸值，酸值的大小还会影响牛奶的保质期，所以酸值的测定是测试牛奶的一个重要指标。
3.1 测定原理及方法
参考：GB 541334-2010 食品安全国家标准 乳和乳制品酸度的测定
含量测定：称取 10 g（精确到 0.001 g）已混匀的试样，置于 150 mL锥形瓶中，加 20 mL新煮沸冷却至室温的水，混匀，用氢氧化钠标准溶液电位滴定至 pH 8.3为终点；或于溶解混匀后的试样中加入2.0 mL酚酞指示液，混匀后用氢氧化钠标准溶液滴定至微红色，并在 30 s内不褪色，记录消耗的氢氧化钠标准滴定溶液毫升数，代入公式中进行计算。
3.2 实验仪器
Hanon T860电位滴定仪、pH电极、单盐桥饱和甘汞电极、15ml滴定管单元
3.3 试剂
滴定剂:c(NaOH)=0.1mol/L, 滴定剂的浓度用基准物质邻苯二甲酸氢钾标定、邻苯二甲酸氢钾、牛奶（市售）
3.4 实验步骤
仪器准备，请参照说明书
测定方法：精密称取10g已混匀试样，置于滴定杯中，加入80mL煮沸冷却的蒸馏水混匀，用氢氧化钠标准滴定液（0.1mol/L）电位滴定至pH 8.3，记录消耗的氢氧化钠体积。并将结果以空白试验进行矫正。
1）参数设定:终点设置滴定
终点数：1
结束体积：10.000ml
第1终点：8.300pH
添加最小体积：0.010ml
初次添加体积：0.1ml
终点1预控范围：0.20pH
3.5 实验结果
其中：X----酸值
c----氢氧化钠浓度
v----到达终点消耗的氢氧化钠体积
m----样品质量
样品的平均酸值为12.14g/L。
4 电位滴定法测定牛奶中氯离子的含量
牛奶中氯化物的含量随细菌感染的增加而升高，对于乳房患病的奶牛所产的奶，其氯化物的含量也远高于正常值。因此，氯化物含量是牛奶质量检测的一个重要指标。牛奶中氯化物的测定仍采用硝酸银滴定法，该法需要先除去蛋白质，然后才能测定，手续麻烦，速度慢。由于牛奶不透光，且有干扰物质存在，因而不能用硫氰酸汞比色法测氯化物。离子选择电极用于氯化物测定，具有速度快，操作简便等优点。我们选择用银离子选择电极测定牛奶中的氯化物含量。
4.1 测定原理及方法
牛奶中氯化物的测定（即氯化钠含量），是使用标准浓度的硝酸银溶液来进行滴定的，通过以下反应，将氯化物按照化学计量学定量沉淀为氯化银。反应式为：
Cl_+ AgNO3 = AgCl(s) + NO3_
滴定需在酸性环境中，使用HNO3(H2SO4)调节溶液的酸碱性。
4.2 实验仪器
Hanon T860电位滴定仪、银电极、双盐桥饱和甘汞电极、15ml滴定管单元
4.3 试剂
c(AgNO3)=0.0942mol/L、NaCl基准物质、硝酸（10%V/V)
4.4 实验步骤
仪器准备，请参照说明书
移取10ml样品于滴定杯中，加蒸馏水80ml, 滴加2滴浓硝酸，以银电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，用0.0942mol/L的硝酸银作为滴定剂滴定至终点。
4.5 测试结果
1）参数设定: 常量滴定
终点数：1
结束体积：10.000ml
终点1突跃量：150.0
添加最小体积：0.050ml
初次添加体积：1.000ml
2) 实验数据
计算公式： 氯离子含量/（mg/100ml）= （c(AgNO3)×v(AgNO3)×0.010×35.5×10×1000
3）图谱
a样品量10ml, 终点体积：2.628ml。
实验结果表明平均氯离子含量为86.86mg/100ml。
5 微波消解用于牛奶重金属测定前处理
5.1实验材料与试剂
市售牛奶样品
浓硝酸
双氧水
超纯水
5.2 实验仪器
新仪TANK微波消解仪；分析天平（十万分之一）
5.3 实验方法
使用分析天平称取6份纯牛奶样品，记录质量(g)。将样品放入消解罐中，分别向消解罐内加入6 mL浓硝酸， 2 mL双氧水，组装消解罐，用预先设置的8N.M的力矩扳手拧紧消解罐。
将消解罐放置到微波消解仪转盘，选择消解程序进行加热。
6 固相萃取-高效液相色谱法测定牛奶中的三聚氰胺
三聚氰胺白色粉末，无味，掺杂后不易被发现，常被不法商人用作食品添加剂，以冒充食品中的蛋白质，每100g牛奶中添加0.1g三聚氰胺，就能提高0.4%蛋白质，因此三聚氰胺也被人称为"蛋白精"。三聚氰胺被摄入人体内遇到胃酸时会溶解，但是排到尿中会再次结合形成结晶，可能堵塞肾小管，随着结晶在体内含量的增多，如果不能排除，积累到一定的程度后形成结石，给肾功能带来极大的损害甚至肾衰竭而死亡。蛋白精给奶制品业带来了巨大的冲击。卫生部等5部门关于三聚氰胺在食品中的限量值的公告(卫生部公告2011年第10号)要求，婴儿配方食品中三聚氰胺的限量值。
6.1 实验原理
《GBT 22388-2008 原料乳与乳制品中三聚氰胺检测方法》
6..2 仪器与试剂
6.2.1 试剂
色谱纯：甲醇、乙腈、辛烷磺酸钠。
分析纯：三氯乙酸、柠檬酸、氨化甲醇、柠檬酸。
离子对试剂缓冲液：准确称取2.10g柠檬酸和2.16g辛烷磺酸钠，加入约980ml水溶解，调节pH至3.0后，定容至1L备用。
Hanon LC7000高效液相色谱仪；
Hanon SPE 400 全自动机械臂固相萃取仪；
Hanon HN200多功能氮吹仪；
涡旋混合器；分析天平；高速冷冻离心机；超声波清洗机(昆山超声仪器公司)；
色谱柱：C18柱，250mm×4.6mm，5μm；流动相：C18柱，离子对试剂缓冲液-乙腈(90+10，体积比) ， 混匀；流速0.8ml/min ； 柱温：40℃；波长240nm；进样量10μl。
6.3 实验前处理
称取新鲜牛乳5g，加入20ml0.1%三氯乙酸提取液，充分混匀，加入5ml2%乙酸铅溶液，均质(2min)或超声20min，10000rpm/min离心10min，取上清液5ml过混合型阳离子交换小柱(PCX)。待样液完全流出后分别用3ml甲醇和3ml水活化固相萃取柱，取上述提取液5ml过固相萃取柱，使提取液以不低于1ml/min的流速通过；分别用3ml水和3ml甲醇淋洗固相萃取柱，弃去淋洗液并将小柱抽干。用5ml 5%氨化甲醇(v/v，5ml氨水+95ml甲醇)洗脱，收集洗脱液于试管中在50℃。
6.4 实验过程
6.4.1 样品的制备 称取新鲜牛乳5g，加入20ml0.1%三氯乙酸提取液，充分混匀，加入5ml2%乙酸铅溶液，均质(2min)或超声20min，10000rpm/min离心10min，取上清液5ml过混合型阳离子交换小柱(PCX)。待样液完全流出后分别用3ml甲醇和3ml水活化固相萃取柱，取上述提取液5ml过固相萃取柱，使提取液以不低于1ml/min的流速通过；分别用3ml水和3ml甲醇淋洗固相萃取柱，弃去淋洗液并将小柱抽干。用5ml 5%氨化甲醇(v/v，5ml氨水+95ml甲醇)洗脱，收集洗脱液于试管中在50℃下，用氮气吹干，流动相定容至1ml，过0.2μm滤膜，上机测定。
6.5 结果与讨论
6.5.1 色谱图
6.5.2 标准曲线的绘制与检测限 各种浓度的三聚氰胺工作液高效液相色谱分析结果见表1，以三聚氰胺浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，绘制标准曲线，如图2所示。得到标准 曲线回 归方程 ：y=52345.7x+5721.8，相关 系数r=0.999。结果表明，三聚氰胺在0.5～20 μg/ml的浓度范围呈良好的线性关系。
6.5.3 样品检测结果 对从市场购买的四个不同品牌的牛奶用建立好的高效液相色谱法进行检测，测得的结果如表3所示。结果表明，3个不同品牌牛奶中所含的三聚氰胺含量均符合国家限量标准。
