粮油检验粮食及制品中镉含量的快速检测方法编制说明

2《粮油检验粮食及制品中镉含量的快速检测方法》编制说明心牵头制定《粮油检验粮食及制品中镉含量的快速检测方法》起草工作3的检测手段主要有化学消解和光谱/质谱仪（原子吸收光谱、原4有限公司、苏州佳谱科技有限公司、南京腾森分析仪器有限公吸收光谱法》等方法进行整合。同时开展了6家省级检验检测机构对《固体进样电热蒸发-原子吸收光谱法》的方法验证，并积极筹备对行业内5要的验证方式为由国家粮食和物资储备局标准质量中心委托湖6仪器与设备；7.样品分析；8.结果计算；9镉送入微火焰原子吸收光谱仪（228.8nm图1ETV-AAS测镉原理示意图7图2X射线荧光光谱仪工作原理示意图（2种）8速定量测镉方法：电化学法和X射线荧光光谱法，检测结果受到合适时，完全的、快速的提取出镉离子存在困难且可能影响丝网线荧光光谱法在测试时X光照射的区域很小，样品的密实度对结对结果的具体影响进行研究，以便于确定定量测定选择三种典型样品大米、小麦、玉米作为实验对象。然后分别分别对不同粒度的样品重复检测6次，取平均值，不同粒度叉配对T检验，双尾检验和配对t检验。如p1为20目和40目配对t表1不同粒度大米样品对电热蒸发原子吸收光谱法测镉含量结果的影响1p1234567899表2不同粒度小麦样品对电热蒸发原子吸收光谱法测镉含量结果的影响数1p123456789表3不同粒度玉米样品对电热蒸发原子吸收光谱法测镉含量结果的影响1p123456789收定值的2个不同镉含量的稻谷样品脱壳为糙米，然后研磨成粉末，100%过不同筛孔同粒度的样品重复检测6次，取平均值，不同粒表4不同粒度样品对X射线荧光光谱法测镉含量结果的影响t12长，对粉碎机的要求越高，样品过20目筛可以满足均匀性要求，因表5不同粒度样品对阳极溶出伏安法测镉含量结果影响图3不同粒度样品对电流信号影响柱状图将原子吸收测定结果约为0.22mg/kg的大米样品，分别研磨成100%过不同筛孔的表6不同粒度样品对阳极溶出伏安法测镉含量结果影响t12表7标准曲线（0-10ng）00012468也可以根据检测样品的范围来确定绘制标准表8标准曲线（0-100ng）00055线的适用情况，拟合度R不低于0.998，如果不适用请使用标准溶液或用有证标准物质显的峰值且结果对标准曲线形成客观依赖，具体见图4，因此根据LS/T6402-2017中规图4.三种粮食样品ETV-AAS谱图比较：a）.坩埚空白；b）大米粉；c）玉米粉；d）小麦粉。于湖南省粮油产品质量监测中心，总共三种粮食样品，包括大米（糙米）粉、玉米粉、方法检出限和定量限结果具体结果见表9、10、11。表9大米粉检出限、定量限结果汇总实验室412345678927表10玉米粉检出限、定量限结果汇总实验室4实验室5123456789表11小麦粉检出限、定量限结果汇总实验室4123456789由表9、10、11可知在本次验证中，固体进样电热蒸发-原子吸表12电热蒸发-原子吸收光谱法对粮食样品检出限、定量限结果汇总表标，计算线性范围：0～2.0mg/kg（7点在“快速筛查”模式下回归方程:图5“快速筛查”模式下稻米中镉的石墨炉原子吸收和X射线荧光两种方法检测值线性关系图6定量测定模式下稻米中镉的石墨炉原子吸收和X射线荧光两种方法检测值线性关系定量限最大值为本标准X射线荧光光谱法的方法检出限、定量限结果，本标准收集的6在本次验证中，X射线荧光光谱法在定量模式下对糙米粉的检出限为0.0591mg/kg，定mg/kg。由于两者的检出限与定量限差别不大，所以取两者中高者设为标准的表13检出限、定量限结果汇总表（糙米粉）实验室2实验室4111111222222333333444444555555666666777777888888999999表14检出限、定量限结果汇总表（玉米粉）实验室4实验室5111111222222333333444444555555666666777777888888999999麦粉与玉米粉阴性样品中，仅糙米粉、玉米粉用石墨炉原子吸收方法检测时未检出，所以其他谷物取玉米根据LS/T6402-2017相关规定，阳极溶出伏安法的检出限和定量限计算方式如下：检出限、定量限结果，本标准收集的6款仪器的检出限、定量限数据汇总结果如表15、表16所示，其中仪器4中序号9的的测定值表15检出限、定量限结果汇总表（糙米粉）仪器3仪器4111111222222333333444444555555666666777777888888999999表16检出限、定量限结果汇总表（玉米粉）仪器2仪器4仪器6111111222222333333444444555555666666777777888888999999表17粮食样品信息表12345678表18电热蒸发-原子吸收光谱法对粮食样品测试重复性试验原始结果汇总表实验室4对数据进行一致性和离群值的检查，分别对6家实验室三类粮食样品的8个水平重复6次检测收集的数据进行柯克伦检验，检验结果如表19所示，其中他实验室。小麦GBW(E)100493测试中C柯克伦检验显示单元标准差高出其他实表19电热蒸发-原子吸收光谱法柯克伦检验情况表66666666验室52）拉布斯检验表20电热蒸发-原子吸收光谱法格拉布斯检验情况表66666666品平行测定6次，统计计算实验室各重复性参数结果见表21。由表21可知浓度合实验在95%置信区间内重复性良好。其中再现性标准差最大值为0.014；再现表21电热蒸发-原子吸收光谱法粮食样品重复性验证结果汇总表66666666镉粮食样品进行测定，每个实验室对每个水平的镉按GB/T6379.1规定的重复性条件测定6次。表22X射线荧光光谱法对粮食样品测试重复性试验原始结果汇总表实验室2实验室4123456对数据进行一致性和离群值的检查，分别对两个表23X射线荧光光谱法柯克伦检验情况表662）拉布斯检验表24X射线荧光光谱法拉布斯检验情况表66表25X射线荧光光谱法对粮食样品测试重复性结果汇总660.020，重复性变异系数分别为9.655、14.589%；重复性限0.049、0.057。产品质量监测中心集中对不同的仪器厂家的阳极溶每个水平的镉含量按GB/T6379.1规定的重复性条件测定6次，基础统计结表26阳极溶出伏安法对玉米粉样品测试重复性结果汇总设备4测定结设备5测定结123456表27阳极溶出伏安法对小麦粉样品测试重复性结果汇总123456表28阳极溶出伏安法粮食中镉含量的单元平均值表666666设备4666666表29阳极溶出伏安法粮食中镉含量的单元标准差表66设备266设备366设备466设备566设备666对数据进行一致性和离群值的检查，分别对两个表30阳极溶出伏安法柯克伦检验情况表66表31阳极溶出伏安法拉布斯检验情况表66表32格拉布斯统计量表66Grubbs最低值统计量G1表33阳极溶出伏安法对粮食样品测试重复性结果汇总66由表33可知两种粮食不同镉含量样品中重复性标准差的最大值为0.008，重复性变异系数分别为4.445%、5.703%；重复性限0.023、再现性限分别为0.037、0.0065。试验结果表明玉米的再现性变异系数超过10%，这可能由于阳极溶出伏安法测试受到影响因素：如粉体粒径、提取时中应该严格注意试验条件的控制，阳极溶出伏室对每个水平的镉按GB/T6379.1规定的重复性条件测定6次，通过对结果表34固体进样电热蒸发原子吸收法对粮食样品测试准确性结果汇总表66666666实验室4000000000表35X射线荧光光谱法粮食样品信息表1否2否3否4是5否6否7是8否9否是否否利用X射线荧光光谱法对12组样品进行检测，每个样品检测两次，所测是准确的与标准结果没有显著差异，但是湖北站的玉米质控样的质Z值为4.20超过2.80，因此湖北站的玉米质控样镉09-11的检测结果不符合质控表36X射线荧光光谱法对粮食样品测试准确性结果汇总表号差值d1/2/3/45/6/78/9/5//号差值d实验室21/2/35/45/6/78/9///号差值d实验室31/25/3/45/6/78/9/5//号差值d实验室41/2/3/455/6/78/95///号差值d实验室51/25/35/455/6/785/9/55/5/号差值d实验室61/2/3/45/65/78/9//0/表37阳极溶出伏安法准确性测试实验所用实验样品信息1234是567是89是汉千星烁金阳极溶出伏安法镉分析设备对玉米质控样镉09-11的检测结果不表38阳极溶出伏安法法对粮食样品测试准确性结果汇总表号1值1/2/3/45/6/78/9///号1值1/2/3/45/6/78/9///号1值1/2/3/45/6/78/9///号1值仪器41/2/3/45/6/78/9///号1值1/2/3/45/6/78/9///号1值1/2/3/45/6/78/9///品安全国家标准食品中污染物限量）规定，稻谷（糙米、大米）镉含量≤mg/kg、谷物（稻谷除外）与谷物碾磨加工品【糙米、大米（粉）除外≤0.10mg/kg、肉鱼镉含量≤0.10mg/kg、蛋类镉含在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差校准曲线线性范围满足0.060mg/K0.001g）测得的样品中镉含量超出校正曲线范围，在保证样品均匀性的条件下X射线荧光光谱法测定样品时一定要取足够量的样品，样品的量至少要多于压模所需的最小体积，以防止出现样品孔隙太大阳极溶出伏安法测试时，需要准确称取1g（精确至0.01g）粉碎后的试度高、精密度好、准确性和特异性良好，是对现性国标有益的补充。对于糙米、小麦、玉米样品的分析中，固体进样电热蒸发-原子吸收光谱法和X射线荧光[1]KUMARN,KUMARIV,bioadsorptionbylacticacidbacteriatomitigatehealthandenvironm[2]ZHANGX,Cmercury,cadmium,zivaporizationatomicabsorptionspectrometryforfastdetectionofcagrainsamples[J].JournalofAnalyti[6]HONGYUJ,XUEL,GUASpectrometryandItsApplicationonDietaryExposureMolecules[J].2022,27(12023年10月24日至26日，湖南省粮油产品质量监测中心在长沙组织国家粮食和物资储备局粮食科学研究院以及北京、辽宁、吉林、浙江、广东、海南、广西、重庆、贵州、青海、宁夏等省级粮食质量安全检验机构的技术人员，对长沙开元弘盛科技有限公司自愿参加并提供的CA2288型全自动测镉仪粮食中镉含量快速检测类仪器适用性进行了验证测试。测试组按照粮食及制品中镉含量快速检测类仪器适用性验证测试方案（见附件1）进行了测试。一、样品制备和定值本次测试所用样品由收获的稻谷、小麦、玉米样品（简称“天然粮食样品”）和三种不同基质有证粮食实物标准样品构成。天然粮食样品（其中稻谷砻谷成糙米）粉碎过60目筛后混匀。按GB/T15000.3-2023《标准样品工作导则第3部分：标准样品定值和均匀性与稳定性评估》要求进行均匀性评估和定值。天然粮食样品均匀性评估实验结果见附表1。附表1样品均匀度试验变异系数一览表///天然粮食样品定值由8家省级粮油质检机构联合定值。各参与定值单位按GB5009.15《食品安全国家标准食品中镉的测定》对镉含量进行测定。通过Q检验法去掉可疑值，得到各样品的测试结果及变异系数见附表2。附表2样品测试结果表单位：mg/kg257////二.验证用样品1.准确性测试用样品采用6个大米（糙米）粉、3个小麦粉、3个玉米粉阳性样品用于测试，其中9个样品为上面已定值的样品，2个为重复样；3个为购买的有证粮食实物标准样品，样品编号与浓度见附表3。附表3测试用样品编号及质量浓度一览表样品浓度mg/kg123456789注：测试编号为镉01、镉06、镉10的样品因为浓度低于检出限，不参与准确性测试。2.重复性、稳定性测试用样品选用定值的小麦粉、玉米粉2个天然粮食样品进行重复性、稳定性测试，详见表3中的3.检出限、定量限测试用样品选用定值的大米粉、玉米粉天然粮食样品进行检出限、定量限测试，详见表3中的18、三、验证结果1.方法概述该仪器采用固体进样-电热蒸发-原子吸收光谱法，0.1g固体粮食样品导入电热蒸发器后，空气流下加热样品除去水分和有机质，氮氢混合气中热解样品释出的镉送入氢原子中原子化，镉原子对228.8nm特征谱线产生吸收，在一定浓度范围内，吸收强度与镉的浓度成正比，采用内置标准曲线定量。进样盘有20个进样位，可以实现无人值守。2.测试结果1）方法检出限及定量限该方法检出限LOD以空白样品20次测定结果的均值加3倍标准偏差计算；定量限LOQ以空白样品20次测定结果的均值加10倍标准偏差计算，检出限及定量限见表4。附表4检出限和定量限结果一览表单位：（mg/kg）112233445566778899检出限/（mg/kg）0.0090检出限/（mg/kg）0.0029定量限/（mg/kg）0.022定量限/（mg/kg）0.00860.022mg/kg；测定玉米粉的镉元素检出限为0.0029mg/kg，定量限为0.0086mg/kg，能够满1足快速检测的要求。2）准确性用同一份试样分别在同一型号两台仪器上进行双试验检测，采用双侧配对t检验法，考察待检仪器测定结果与参考值是否存在显著性差异，即td<t0.05,11,t0.05,11=2.201,表明待测仪器测定结果不存在显著性差异。经计算，两台仪器的配对T检验结果分别见附表5-1、附表5-2。附表5-1准确性结果一览表号值差值均值t0.05,值1/2/3/45/6/78/9///附表5-2准确性结果一览表值d值11/2/3/45/6/78/9///附表5-1显示：设备1上的td=3.30，大于t0.05,11存在系统性正偏差。附表5-2显示：设备2上的td=5.32，大于t0.05,11存在系统性正偏差。附表5-1与表5-2显示，通过直接比较法，所采用的参考物质均没有超过给定值范围，符合质控要求。3）重复性随机选用一台验证用设备，对镉含量分别为0.13mg/kg、0.17mg/kg的小麦粉和玉米粉样品，分别重复测定6次。按照GB/T4889-2008《数据的统计处理和解释正态分布均值和方差的估计与检验》中7.1单总体方差或标准差检验实施(2分布检验，判断该方法重复性测定标准差是否超过标准方法中规定的重复性要求，考察该方法的重复性。即X2<X2(0.95,5)，X2(0.95,5)=11.07，表明待验证的方法重复性与国家标准方法（GB5009.15）规定的精密度不存在显著性差异。汇总结果见附表6。附表表6重复性结果一览表11223344556655rr22X2X2X2(0.95,5)X2(0.95,5)附表