米粉中鐵含量測定的能力驗證

◎ 藍海波，盛 倩，于蘭莉

（杭州海潤泰合檢測技術有限公司，浙江 杭州 310004）

能力驗證是通過實驗室間比對，按照預先制定的準則來判定實驗室能力的活動。能力驗證計劃的實施機構向參加實驗室發送樣品，要求實驗室在規定的時間內進行樣品檢測并報出檢測結果，以此來判定實驗室對于指定項目的檢測能力[1]。

鐵是人體必需的微量元素，參與體內氧的轉運、交換和組織呼吸過程，能夠維持機體正常造血功能，參與血紅素的合成、髓鞘的形成、線粒體呼吸鏈電子傳遞，以及DNA復制、修復和表觀遺傳學控制等過程[2-3]。我國居民貧血患病率平均為15.2%，目前，全世界約有20%～50%的人有不同程度的鐵缺乏，尤其以發展中國家多見，發生率大約是發達國家的4倍[4]。米粉等特色小吃是中國南方地區非常流行的美食，深受人們喜愛。本文就本次參加能力驗證過程及結果進行研究，為測定食品中鐵元素含量及以后參加各項能力驗證活動提供實驗思路。

1 材料與方法

1.1 確定能力驗證要求

通過閱讀隨同樣品一起的參試指導書，明確以下幾點要求。①樣品開封后應立即測試，避免樣品變質影響結果。②自行選擇各實驗室常用方法。③結果匯報單位為mg/100 g，保留3位有效數字。④收到樣品起7個工作日內，登錄相關網站提交檢測結果，并上傳正式檢測報告（蓋章）和相關原始記錄。

1.2 樣品

由組織本次能力驗證活動的機構提供的嬰幼兒輔食米粉樣品一份，為白色固體粉末，樣品采用鋁箔袋真空包裝，包裝規格為60 g/袋，常溫保存。

1.3 儀器與試劑

電感耦合等離子體質譜儀ICP/MS（7800，美國安捷倫科技公司）；原子吸收分光光度計（AA-7000，島津）；微波消解儀（金牛4010，上海屹堯儀器科技發展有限公司）；天平；控溫電熱板。

硝酸HNO3（優級純，上海安譜實驗科技股份有限公司）；氬氣Ar；氦氣He；超純水；鐵元素標準儲備液（GSB 04-1726—2004)；一級水。

1.4 實驗方法

按《食品安全國家標準 食品中鐵的測定》（GB 5009.90—2016）中第一法 火焰原子吸收光譜法以及第三法 電感耦合等離子體質譜法[5]。

1.4.1 樣品前處理

稱取適量樣品，取3個平行樣于微波消解內罐中，加入7 mL硝酸，加蓋放置1 h，旋緊罐蓋進行消解，樣品微波消解儀條件見表1。冷卻后取出，緩慢打開罐蓋排氣，用少量水沖洗內蓋，將消解罐放在控溫電熱板上，于100 ℃加熱30 min，用一級水定容至25 mL，混勻備用，同時做空白試驗。共分3批次做9個樣品。

表1 樣品微波消解儀條件表

1.4.2 樣品的測定

（1）火焰原子吸收光譜法測定。原子吸收分光光度計儀器條件：波長248.3 nm，夾縫長0.2 nm，燈電流5～15 mA，點燈方式BGC-D2，空氣流量9 L·min-1，乙炔流量2 L·min-1。取鐵元素標準儲備液，用硝酸溶液（9+95）配制成鐵質量濃度為0 mg·L-1、0.10 mg·L-1、0.20 mg·L-1、0.40 mg·L-1、0.80 mg·L-1和1.00 mg·L-1的標準系列溶液，并繪制標準曲線，得到線性方程為y=0.107 93x+0.000 778 35，相關系數R=0.999 9的標準曲線。

（2）電感耦合等離子體質譜法測定。選用電感耦合等離子體質譜（ICP-MS），儀器條件：高頻射發功率1 550 W，采樣深度8.0 mm，載氣流速1.02 L·min-1，等離子體氬氣流量15.00 mL·min-1，霧化溫度2.0 ℃，分析時間0.1 s，掃描方式為跳峰，重復掃描30次，樣品重復測定3次。取鐵元素標準儲備液，用硝酸溶液（9+95）配制成鐵質量濃度為0 mg·L-1、0.10 mg·L-1、0.20 mg·L-1、0.40 mg·L-1、0.80 mg·L-1和1.00 mg·L-1的標準系列溶液，并繪制標準曲線，得到線性方程為y=32.017 5x+0.063 4，相關系數R=0.999 8的標準曲線。

2 結果與分析

2.1 樣品中鐵元素的殘留量

樣品中鐵的殘留量見表2，采用火焰原子吸收光譜法測定的樣品中鐵元素的殘留量均低于電感耦合等離子體法的測定值。

表2 樣品中鐵元素的殘留量表

2.2 加標實驗

樣品加標結果見表3。采用火焰原子吸收光譜法測定的樣品中鐵元素平均加標回收率為70.8%，而電感耦合等離子體法測定的平均加標回收率為98.8%。火焰原子吸收光譜法測定結果平均加標回收率小于電感耦合等離子體法測定結果平均加標回收率，且火焰原子吸收光譜法回收率更差。結合表2，火焰原子吸收光譜法測定的樣品中鐵元素含量平均值為5.82 mg/100 g，也小于電感耦合等離子體法測定的6.82 mg/100 g，推斷本次實驗中火焰原子吸收光譜法測定鐵元素含量出現差錯，導致實驗結果偏小。

表3 加標實驗結果表

2.3 試驗誤差分析

采用火焰原子吸收光譜法測定的各個批次的樣品中鐵元素的殘留量及回收率均低于電感耦合等離子體法所檢測的結果，但每批次中2種方法各自幾組平行實驗測定的結果差距不大，因此判定與樣品前處理操作無關，可能是2種方法中使用的儀器造成的誤差。查看《食品安全國家標準 食品中鐵的測定》（GB 5009.90—2016）發現，使用火焰原子吸收分光光度計測定鐵元素時，推薦使用標準溶液濃度為0 mg·L-1、0.50 mg·L-1、0.20 mg·L-1、1.00 mg·L-1、2.00 mg·L-1、4.00 mg·L-1和6.00 mg·L-1，而通過觀察本次實驗鐵元素標準曲線發現最高點1.0 mg·L-1的吸收值僅為0.108 3，數值偏小，懷疑使用了不合適的標準曲線濃度點導致實驗數據偏小，因此調整火焰原子吸收分光光度計鐵元素標準曲線濃度點為0 mg·L-1、0.40 mg·L-1、0.80 mg·L-1、1.60 mg·L-1、3.20 mg·L-1和4.00 mg·L-1，并重新測定樣品鐵含量，結果見表4。回收率分別為91.2%、90.9%、92.9%。

表4 標準曲線調整后樣品中鐵元素的殘留量表

2.4 試驗結果及分析

通過幾批次的結果統計，采用調整后的火焰原子吸收光譜法測定樣品中鐵元素的殘留量的平均值為6.83 mg/100 g，回收率在90.9%～92.9%；采用電感耦合等離子體質譜測定的樣品中的鐵元素殘留量平均值為6.82 mg/100 g，回收率在96.8%～102.6%，二者結果相近，最終確定上報結果為6.82 mg/100 g。整理相關數據及實驗結果后，登錄相關網站提交檢測結果并上傳正式檢測報告（蓋章）和相關原始記錄，等待舉辦方反饋結果。

經中國檢驗檢疫科學研究院測試評價中心反饋，實驗室取得滿意結果，表明實驗室能正確測定米粉食品中鐵元素含量。但此次實驗也反映一些問題，整理如下。

（1）國家檢測標準不明確。如原子吸收光譜法測定鐵元素殘留量標準曲線濃度模糊，因此要深入學習食品安全國家標準，多結合標準查漏補缺并根據實驗室儀器條件調整各項參數來提高實驗結果準確性。

（2）實驗周期把握不及時。本次實驗因為實驗時間問題，只采用微波消解法這一種前處理方法，對于實驗數據的準確性有一定影響，如何縮短實驗時間以便采用多種前處理方法，例如濕法消解等來提高實驗數據準確性是接下來工作的主要問題。

（3）可以采購一批次標準物質。使用標準物質對于調整實驗步驟、精簡實驗操作、提高實驗結果的準確性都有重要的作用。

3 結論

參加能力驗證活動是對整個實驗過程的總結與思考，也是對實驗室的綜合鍛煉與提高。通過本次參加由中國檢驗檢疫科學研究院測試評價中心組織的嬰幼兒輔食（米粉）中多種微量元素的測定能力計劃中鐵元素殘留量的測定能力驗證活動，雖然發現了一些問題，但確實提高了本實驗室的檢測能力，為以后本實驗室鐵元素及其他金屬元素檢測確定相關檢測流程，為以后參加各項能力驗證活動提供一定的實驗思路。