饲料中三聚氰胺检测及其危害
摘 要:三聚氰胺是一种用途广泛的有机化工原料,其含氮量达66%左右,一些不法企业在饲料中大量添加,造成饲料中粗蛋白质虚高的假相,不仅对养殖业产生不利影响,对人类健康也存在着严重威胁。本文就三聚氰胺的性质、检测及在饲料中添加的危害作一简要阐述,供大家参考。
关键词:三聚氰胺;饲料;危害
1 何谓三聚氰胺
1.1 三聚氰胺的定义
三聚氰胺(Melamine)是一种重要的氮杂环有机化工原料,是重要的尿素后加工产品。三聚氰胺简称三胺,学名三氨三嗪,别名蜜胺、氰尿酰胺、三聚氰酰胺。
1.2 三聚氰胺的性质
(1) 物理性质:分子式C3N6H6或C3N3(NH2)3,分子量126.12,呈白色结晶粉末,无毒,无味。相对密度1 570kg/m3,堆积密度700~90kg/m3。在常压下,300℃升华,354℃分解,比热1.473kJ/kg·℃。能溶解于甲醇、甲醛、乙酸、热乙二醇、甘油、吡啶;微溶于水、乙醇;不溶于乙醚、苯和四氯化碳。
(2)化学性质:三聚氰胺显弱碱性,与盐酸、硫酸、硝酸、乙酸、草酸等都能形成盐。在中性或微碱性环境下,与甲醛缩合而成各种羟甲基三聚氰胺,但在微酸性(pH值5.5~6.5)环境下,可以与羟甲基的衍生物进行缩聚反应而生成树脂产物。
1.3 三聚氰胺的用途
三聚氰胺是一种用途广泛的有机化工中间产物,最主要的用途是作为生产三聚氰胺/甲醛树脂(MF)的原料。三聚氰胺还可以作阻燃剂、减水剂、甲醛清洁剂等。该树脂硬度比脲醛树脂高,不易燃,耐水、耐热、耐老化、耐电弧、耐化学腐蚀、有良好的绝缘性能、光泽度和机械强度,广泛运用于木材、塑料、涂料、造纸、纺织、皮革、电气、医药等行业。
2 三聚氰胺检测
目前,三聚氰胺检测方法有试剂盒检测法(ELISA)、液相检测法和气质检测法。
2.1 试剂盒检测法(ELISA)
方法原理:利用萃取液通过均质及震荡的方式提取样品中的三聚氰胺进行免疫测定。
(1)样品处理
称取1.0g均质过的饲料样品于离心管中,加入10mL甲醇充分混合;15 000r/min离心10min;取上清液1mL于小试管中用氮气吹干;加入2.5mL 10%甲醇/20mMPBS溶液充分溶解;移取100μL进行分析。
(2)ELISA检测步骤
将所有试剂及样品提取液回升温度至室温(20~28℃);用前按试剂盒的要求稀释所用试剂,取相应数量的微孔条,插入框架;吸取100μL标样或样品提取液到相应的微孔;每孔加入50μL三聚氰胺HRP酶标记物;轻轻混合60s,孵育30min(20~28℃);孵育完后,将微空中的溶液倒入水槽中,用250μL洗液洗板5次;在吸水纸上拍打,尽可能将水拍干;每孔加入100μL底物溶液,孵育30min(20~28℃);每孔加入100μL终止液;用酶标仪读取在450nm下的吸光值。
(3)作图
以所获得的标准和样品吸光值的平均值除以0标准的吸光值再乘以100为纵坐标,以三聚氰胺浓度半对数为横坐标作标准曲线,确定被测样品的浓度。
2.2 液相检测法和气相色谱-质谱检测法
方法原理:(1)试样中的三聚氰胺用三氯乙酸溶液提取,将提取液离心后经混合型阳离子交换固相萃取柱净化,洗脱物吹干后用甲醇溶液溶解,用高效液相色谱仪进行测定;(2)净化后的洗脱液用氮气吹干,用N,O-双三甲基硅基三氟乙酰胺(BSTFA)衍生化,以气相色谱-质谱联用仪进行定性和定量测定。
(1)样品处理
称取5.00g试样,准确加入50mL三氯乙酸溶液(10g/L),加入2mL乙酸铅溶液(22g/L),摇匀,超声提取20min,静置2min,取上层提取液约30mL转入离心管,在12 000r/min 离心5min。分别用3mL甲醇、3mL水活化混合型阳离子交换固相萃取柱,准确移取10mL离心液分次上柱,控制过柱速度在1mL/min以内,再用3mL水和3mL甲醇洗涤混合型阳离子交换固相萃取柱,抽干后用5% 氨化甲醇3mL洗脱,洗脱液在50℃下氮气吹干,准确加入2mL甲醇溶液,涡漩振荡1min,过0.45μm膜,用高效液相色谱仪测定三聚氰胺含量。
(2)衍生
根据液相的定量结果将洗脱液稀释成浓度约为0.5μg/mL。分别吸取稀释液0.5mL用氮气吹干,加入250μL吡啶和250μL衍生试剂,加盖,混匀,70℃反应30min,同时吸取0.5μg/mL的标准溶液0.5mL 做同步衍生,用气相色谱-质谱联用仪确证。
(3)仪器条件
① 液相色谱条件
紫外检测器,波长240nm;色谱柱:ZORBAX Eclipse XDB -C8,柱长150mm,内径4.6mm,粒度5μm;流动相A:B = 93:7(A:称取庚烷磺酸钠2.02g和柠檬酸2.10g溶解,定容至1L;B:乙腈),流动相流速1.0mL/ min;进样量10μL。
② 气相色谱-质谱联用仪条件
色谱柱:VF-5ms 30m 0.25mm 0.25μm capillaiy column;进样口温度:250℃;进样量:1μL;柱温:起始温度75℃,保持1min,以30℃/min升温至300℃,保持2min;载气:氦气;流速:1.3mL/min;传输线温度:280℃;溶剂延迟:5.5min;EM电压:高于调谐电压200V;离子阱温度:220℃;选择离子监测:(M/Z)99,171,327,342。
(4)标准溶液的制备
精密称取三聚氰胺标准品0.1000g,置于100mL容量瓶中,用甲醇溶液溶解、稀释至刻度,得到浓度为1 000μg/mL的标准储备液 ;吸取标准储备液10.00mL于100mL容量瓶中,用甲醇溶液定容至刻度,得到浓度为100μg/mL的标准中间液;分别吸取标准中间液5、10、25、50mL,于100mL容量瓶中,用甲醇溶液定容,得到浓度分别为5、10、25、50、100μg/mL的标准工作液。
(5)结果计算
计算公式:X = C ·V·n/m
式中:
X—试样中三聚氰胺的含量(mg/kg);
C—标准曲线上查得的试样中三聚氰胺的浓度(μg/mL);
V—净化后加入的甲醇溶液体积(mL);
m—试样质量(g);
n—稀释倍数。
3 三聚氰胺在饲料中的危害
3.1 “宠物毒粮”风波
2007年3月,美国食品药品管理局(FDA)在对连续死亡猫狗的调查中发现,数个知名品牌宠物饲料的主要原料小麦蛋白粉和大米蛋白浓缩物中,都含有化学物质三聚氰胺。FDA要求厂方召回这些饲料的同时,发现涉及的两种原料来自中国。FDA的调查已最终确证,导致宠物死亡的罪魁祸首正是小麦蛋白粉和大米蛋白浓缩物里含有的三聚氰胺。这种物质对人体和动物的危害尚未被完全认知,但已知的是,“如长期和反复接触,该物质可能对肾发生作用”(《国际化学品安全手册》第三卷),“宠物毒粮”事件引起中美两国政府和民众高度关注。一时间,中国相关产品短期内的出口在多个国家遭禁,美国媒体开始质疑中国食品的安全性。
3.2 致富“捷径”与制度“漏洞”
三聚氰胺是否可以加入食物和饲料,在此次事件前,科学界对此没有专门论证。在中国,三聚氰胺没有进入饲料添加剂名录,但也无法律法规明令禁止。即使在美国,FDA此前也未对此种化学物质有特别的规定,法律的漏洞为唯利是图的商人们留下了空间。中国饲料业近年已趋于饱和,也形成了一些知名品牌,刚起步的小型饲料厂家已难以与品牌厂家竞争。由于小饲料厂一般生产工艺原始且落后,其生产饲料的蛋白质含量一般要比品牌厂家低数个百分点。而每低1个百分点,意味着少卖50~60元/t,这使得小厂基本无利可图。但是,添加三聚氰胺等化学原料可以在检测中提高饲料的蛋白质含量,这一方法很快在业内传开并被不良厂家大肆使用。目前国际上测定饲料蛋白质含量通行的办法叫“凯氏定氮法”,即以含氮的多少乘以一定系数得出蛋白质含量。这套检测办法的问题在于,只要在饲料中添加一些含氮量高的化学物质,就可在检测中造成蛋白质含量达标的假象,而三聚氰胺含氮量达66%左右。
一些不法厂商添加三聚氰胺拉高饲料含氮量后,还可以在饲料中加入低价的淀粉等。这样,他们的饲料不仅蛋白质含量达标,相比品牌厂家反而具备了价格优势,可以低价占领市场。由于欧美和东南亚国家的宠物饲料市场比国内发达,且价格一般高于国内,因此这些劣质饲料多数销往国外。
中国出口的产品分为法检产品与非法检产品。那些关系到人的健康安全、卫生环保之类的产品被列入到强制检验范围,即法检范围;不涉及到这方面的产品,就列入抽查范围。照此解释,上述企业产品出口时,即使标明为宠物饲料,也为“非法检范围”,仅是抽查而已。宠物饲料只有国家强制要求或出口国家有相关规定的话,才需要检验。正是在这样的监管政策下,个别不法企业在饲料中大量添加三聚氰胺,并依靠低廉的价格获得订单,产品顺利出口。
在目前的饲料检测中,除了对瘦肉精、苏丹红等少数违禁添加剂会进行检测,像三聚氰胺之类的绝大部分化工原料过去都未被列入检测范围,其原因是化工原料种类太多,不可能都列入检测名录。况且,瘦肉精、苏丹红等之所以要被检测,也是发现相当部分养殖户违规使用后才列入的。实际上,企业从利益角度出发,任意添加各种添加物的行为十分普遍,添加物的选择也五花八门,种类繁多,时时更新换代。相比之下,目前无论是在标准制定还是产品检测监管上,都漏洞重重。
美国法律规定,在人类食品和绝大多数宠物食品中添加物质,生产者必须向FDA做出正式申请,并提供大量数据和检测结果来证明食用它的安全性。同时,政府研究部门也有责任通过大量检测来证明这种物质不会对身体造成伤害,并确定可使用的剂量和程度。而中国目前还没有制订出类似的规定。能使饲料中蛋白质虚高的化学物质不止三聚氢胺一种,像这种跟着突发事件“亡羊补牢”式的法规建设,只能被不法厂商牵着鼻子走。
可喜的是,此次事件发生后,中国政府采取了一系列措施阻止此类事件再次发生。农业部发布贯彻实施《饲料生产企业审查办法》的通知,规定要“及时处理生产条件发生重大变化、存在安全卫生隐患等问题的企业,坚决注销不具备生产条件企业的《饲料生产企业审查合格证》,依法查处违规企业”。国家质检总局也采取紧急措施,从173家植物源性蛋白出口企业抽取399个样品进行检测;开展全国质量监督专项抽查,抽查包括奶粉、香肠、方便面等12类800批次食品。两项检测均未检出三聚氰胺。随后,政府将三聚氰胺列入出口法检范围。
4 结束语
三聚氰胺虽是一种用途广泛的有机化工原料,但在饲料中添加,不仅对养殖业具有不良影响,还对人类健康存在着严重威胁。开发无污染、无残留的绿色饲料,提供无污染、无残留的安全动物性食品,成为当前畜牧工作者迫在眉睫的任务。我们应该大力推进饲料科技进步,制定和完善饲料行业政策法规,打击搀杂使假、违规添加违禁物行为,全国上下齐心协力,共同确保饲料安全,使中国饲料工业在新世纪里健康发展!
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