保健食品中微量元素的测定_刘杰.pdf

农产品加工2023 年第 1 期文章编号：1671-9646（2023）01a-0054-03第 1 期（总第 567 期）农产品加工No.12023 年 1 月Farm Products ProcessingJan.摘要：为了提高检测工作的准确性，保健食品元素分析操作规程规定了保健食品中铅、镉、铜、锌、铁、锰、镁、砷、汞、硒 10 种元素含量的测定方法，为科研人员进行保健食品元素含量测定提供理论指导。关键词：保健品；元素；含量；测定中图分类号：R155.5文献标志码：Adoi：10.16693/ki.1671-9646（X）.2023.01.014Determination of Elemental in Health FoodLIU Jie（Yangquan Inspection and Testing Center，Yangquan，Shanxi 045200，China）Abstract：In order to improve the accuracy of the testing work，this regulation stipulated the determination method of lead，cadmium，copper，zinc，iron，manganese，magnesium，arsenic，mercury and selenium in health food，providing theoreti-cal guidance for researchers to determine the element content of health food.Key words：health food；elements；contents；determination保健食品中微量元素的测定刘杰（阳泉市综合检验检测中心，山西 阳泉045200）收稿日期：2022-03-28作者简介：刘杰（1986），女，本科，工程师，研究方向为食品、药品检验。0引言近年来，随着我国经济蓬勃发展，人民生活水平也稳步提升，越来越多的人开始养生。健康的身体是高质量生活的保障，随着药食同源养生文化的发展，保健品的消费呈现出高速发展的状态1。多数保健品的主要有效成分是钙（Ca）、锌（Zn）、铁（Fe）、磷（P）、碘（I）、镁（Mg）、硒（Se）等元素，这些元素摄入不足或过量都会引起人体生理的异常2。在我国，主食以谷物蔬菜居多，其中的植酸、草酸等会减少钙在肠道中的吸收，加之传统的烹调方式、饮食习惯等导致了人体出现钙摄入量不足的现象3-4。国家卫生健康委员会建议人体每天的最大钙摄入量为 200 mg，因为钙摄入过高会造成钙的蓄积、影响其他微量元素的吸收，同时增加了患肾结石的危险性5。除了有益元素，保健品在制作过程中会带入一些有害金属元素，如砷（As）、汞（Hg）、铅（Pb）和镉（Cd）等6-7。因此，保健品中元素含量的测定对保健品质量的控制和监督有着非常重要的意义。综合元素在保健品中分布均匀度的不确定性及元素种类、含量的不确定性、实验室仪器配备等需要建立一种适用于实验室的测定方法。目前，常用的元素检测方法有滴定法、比色法、原子荧光光谱法、原子吸收光谱法、电感耦合等离子体光谱法、电感耦合等离子体质谱法、X 射线荧光光谱法8-11。前期实验室工作中，对上述方法进行了比对，最后集成了保健食品元素分析操作规程。该规程可为相关保健品的元素检测提供技术方法，同时为其他研究对象（如食品、药物等）样品的元素检测提供技术参考，对保障保健品使用安全具有重要的意义。1试验材料与方法1.1仪器与用具原子吸收分光光度计：配备有火焰原子化器、石墨炉原子化器，并具有氘灯或塞曼效应背景校正功能；元素的空心阴极灯：铅、镉、铜、锌、铁、锰、镁；乙炔气；氩气；空气压缩机；原子荧光光度计：配有元素灯（砷、汞、硒），氩气；微波消解仪：配聚四氟消解罐；马弗炉；高型烧杯（50 mL）；小漏斗；瓷坩埚（50 mL）；纳氏比色管（10，25，50 mL）；容量瓶（10，50，100 mL）。1.2试剂超纯水、硝酸（优级纯）、双氧水（优级纯）、盐酸（优级纯）、硫酸（优级纯）、硫脲（优级纯）、氢氧化钠（优级纯）、硼氢化钠（优级纯）、磷酸二2023 年第 1 期氢铵（分析纯）、磷酸铵。1.3分析方法1.3.1铅的测定液体剂：取有代表性样品 2.0 g。片剂：取供试品若干，研细称样 1.0 g。胶囊剂：取胶囊内容物混匀称样 0.5 g。（1）试样消解。将按制备好的试样置于聚四氟消解罐中，加入硝酸（5.4）10 mL，置于恒温加热器中 120 下预消 30 min，放冷盖好盖子，放入 CEM消解仪中，进行消解。微波消解仪升温程序见表 1。待消解完成后放冷取下，打开盖子置于恒温加热器中 140 下赶酸，待管内液体剩余 0.5 mL 左右时取下放冷，用水转移至 10 mL 纳氏比色管中，并稀释至刻度，摇匀，同法制备试样空白。（2）试样的测定。标准工作液的制备。在一般测定过程中标准工作液质量浓度为 0，5，10，20，40，60，80 ng/mL。仪器条件。元素：Pb，灯电流低（平均）5.0 mA，波长 283.3 nm，狭缝髋0.7 nm；背景校正：D2。升温程序。升温程序见表 2。（3）进样量。样品测定时进样体积为 10 L，基体改进剂（5.11）进样 5 L。1.3.2镉的测定（1）试样制备与消解。片剂。取供试品若干，研细称样 0.5 g。胶囊剂。取胶囊内容物混匀称样0.5 g。液体剂取样 2.0 g。（2）试样消解。同 1.3.1（1）。（3）试样的测定。标准工作液的制备。标准工作液质量浓度为 0，0.4，0.8，1.0，2.0，3.0，5.0 ng/mL。仪器条件。岛津 AA-7000 型原子吸收分光光度计（编号：AA-SP-01），元素：Cd，灯电流低（平均）4.0 mA，波长 228.8 nm，狭缝髋0.7 nm，背景校正：D2。升温程序。升温程序见表 3。（4）进样量。样品测定时进样体积为 10 L，基体改进剂（5.12）进样 5 L。1.3.3铜的测定（1）试样制备。一般供试品。取有代表性样品 0.5 g。胶囊剂。取胶囊内容物混匀取样 0.5 g。（2）试样消解。将浓缩后的样品置于聚四氟消解罐中，加入硝酸（5.4）10 mL，放入恒温加热器中120 下预消 30 min，放冷盖好盖子，放入 CEM 消解仪中。微波消解仪升温程序见表 4。待消解完成后放冷取下，打开盖子置于恒温加热器中 120 下加热 20 min 去除氮氧化合物，取下放冷，用水转移至 10 mL 纳氏比色管中，并稀释至刻度，摇匀，同法制备试样空白12。（3）试样的测定。标准工作曲线制备：同GB/T 5009.13201712。仪器条件：Cu，灯电流低（平均）4.0 mA，波长 324.8 nm，狭缝髋 0.7 nm，背景校正：D2，火焰类型：空气-乙炔，燃气流量2 L/min，助燃气流量 15.0 L/min，燃烧器高度 7.0 mm。1.3.4锌的测定（1）试样制备。一般供试品。取有代表性样品 0.5 g。胶囊剂。取胶囊内容物混匀取样 0.5 g。（2）试样消解。同 1.3.1（1）。（3）试样的测定。标准工作曲线制备：同GB/T 5009.14201713。仪器条件：Zn，灯电流低（平均）4.0 mA，波长 213.9 nm，狭缝髋 0.7 nm，背景校正：D2，火焰类型：空气-乙炔，燃气流量2 L/min，助燃气流量 15.0 L/min，燃烧器高度 7.0 mm。1.3.5铁的测定（1）试样制备同 1.3.4（1）。（2）试样消解。同 1.3.1（2）。（3）试样的测定。标准工作曲线制备：同GB/T 5009.90201614。仪器条件：Fe，灯电流低（平均）6.0 mA，波长248.3 nm，狭缝髋0.2 nm，背景校正：D2，火焰类型：空气-乙炔，燃气流量 2 L/min，表 1微波消解仪升温程序温度 /升温时间 t/min保持时间 t/min功率 P/W12016018565551025900900900表 2升温程序时间 t/min加热方式气体流量/L min-12010510533RAMPRAMPRAMPSTEPSTEPSTEPSTEP0.11.01.01.00.00.01.0温度 /1202508008008001 4002 400步骤1234567表 3升温程序时间 t/min加热方式气体流量/L min-120101010332RAMPRAMPRAMPSTEPSTEPSTEPSTEP0.10.11.01.00.00.01.0温度 /1502508008008001 8002 500步骤1234567表 4微波消解仪升温程序温度 /升温时间 t/min保持时间 t/min功率 P/W12016018065551025900900900刘杰：保健食品中微量元素的测定55农产品加工2023 年第 1 期助燃气流量 15.0 L/min，燃烧器高度 7.0 mm。1.3.6锰、镁的测定（1）试样制备。一般供试品。取有代表性样品 0.5 g。胶囊剂。取胶囊内容物混匀取样 0.5 g。（2）试样消解。同 1.3.4.1。（3）试样的测定。标准工作曲线制备：锰同GB/T 5009.242201715，镁同 GB/T 5009.241201716。仪器条件：元素 Mn，灯电流低（平均）5.0 mA，波长 279.5 nm，狭缝髋 0.2 nm，背景校正：D2，火焰类型：空气-乙炔，燃气流量 2 L/min，助燃气流量 15.0 L/min，燃烧器高度 7.0 mm；元素：Mg，灯电流低（平均）4.0 mA，波长 285.2 nm，狭缝髋0.7 nm，背景校正：D2，火焰类型：空气-乙炔，燃气流量 2 L/min，助燃气流量 15.0 L/min，燃烧器高度 7.0 mm。1.3.7砷的测定（1）试样制备。片剂。取供试品若干，研细称样 0.5 g。胶囊剂。去胶囊内容物混匀称样 0.5 g。一般样品。混匀后取样 0.5 g。（2）试样消解。将上述样品称于聚四氟的消解管中，加入硝酸溶液 8 mL，双氧水 2 mL，静置过夜，套好盖子之后放入消解仪按如下程序消解，放冷之后打开消解罐，加入硫酸（5.7）溶液 1.25 mL，140 下赶酸至剩余 1.5 mL 左右，用水转移至 25 mL纳氏比色管中，50 g/L 的硫脲（5.8）溶液 2.5 mL，用水稀释至刻度，摇匀放置 30 min 后测定，同法制备试样空白。微波消解仪升温程序见表 5。（3）试样的测定。试样测定采用原子荧光光度法测定。标准工作曲线制备。砷标准工作液质量浓度为 0，1，2，4，8，16，20 ng/mL，制备方法：精密量取砷单元素标准溶液（As）=1 000 g/mL 0.1 mL，置于 100 mL 容量瓶中，用 5%硝酸稀释至刻度。得到（As）=1 000 ng/mL 标准溶液。精密移取 1 000ng/mL 砷标准溶液 0，0.025，0.050，0.100，0.200，0.400，0.500 mL，分别置于 25 mL 容量瓶中，各加（1+9）硫酸12.5 mL，50 g/L硫脲2.5 mL，用水稀释至刻度摇匀放置30 min后测定。仪器条件：As，光电倍增管负高压 270 V，原子化器高度 8 mm，灯电流 60 mA，载气流量 400 mL/min，屏蔽气流量 800 mL/min。1.3.8汞的测定（1）试样制备。片剂。取供试品若干，研细称样 0.5 g。胶囊剂。去胶囊内容物混匀称样 0.5 g。一般样品。混匀后取样 0.5 g。（2）试样消解。将上述样品称于聚四氟的消解管中，加入硝酸溶液 7 mL，双氧水 3 mL，静置过夜，套好盖子之后放入消解仪按如下程序消解，放冷之后打开消解罐，100 下赶酸 10 min。用水转移至 25 mL 纳氏比色管中，并稀释至刻度，摇匀，同法制备试样空白。微波消解仪升温程序见表 6。（3）试样的测定。试样测定采用原子荧光光度法测定。汞标准工作液质量浓度为 0，0.1，0.2，0.4，0.8，1.6，2.0 ng/mL。仪器条件：Hg，光电倍增管负高压 270 V，原子化器高度 8 mm，灯电流 30 mA，载气流量 400 mL/min，屏蔽气流量800 mL/min。1.3.9硒的测定硒测定严格按照 GB 5009.932017 进行17。2结果与分析2.1结果要求元素分析样品均要求平行处理 2 份样品，测定结果精密度符合相应标准规定。如果试样空白过高，或质控样品测定值不在规定范围内，则需要重新处理样品测定。2.2计算结果计算应严格按照标准规定的计算公式计算，如仪器软件带有计算功能，经软件确认后可直接填写软件计算的结果。2.3质控要求一般检验过程中，同批次消解样品应在消解时随行带 2 份质控样品，如遇不合格样品，则应在不合格样品应进行加标回收试验，回收方式验方法为样品称样量减半，加标量与 1/2 样品称样量所含待测组分量相同。3适用范围规程规定的元素分析检验方法仅适用于正常检验工作中元素分析工作的开展，如遇到不合格样品则元素分析检验工作应严格按照相应元素的检验标准执行，最终结果以标准分析方法结果为准。参考文献：侯晓芳，施迎娣，王嗣岑.中药及保健品中非法添加物表 5微波消解仪升温程序温度 /升温时间 t/min保持时间 t/min功率 P/W12016018565551025900900900表 6微波消解仪升温程序温度 /升温时间 t/min保持时间 t/min功率 P/W12016018065551025900900900（下转第 59 页）1562023 年第 1 期的分析技术研究进展 J.中国药科大学学报，2019，50（1）：33-40.王同蕾，任硕，卓勤.ICP-MS 法测定不同基质保健品中 10种微量元素的方法 J.中国食物与营养，2018，24（3）：30-33.李波平，陈文锐，卢丽，等.保健品中钙含量测定的 ICP-OES 法和 FAAS 法比较 J.食品工业，2020，41（6）：307-310.王喜明，刘玉欣，常凤启，等.滴定法测定保健食品中的钙 J.中国卫生检验杂志，2006（6）：754-755.兰晓芳，范志红.钙和乳制品摄入与肾结石风险关系的研究进展 J.中国食物与营养，2016，22（3）：59-63.兰丽平.ICP-MS 法测定植物性保健品中十六种稀土元素 J.海峡药学，2017，29（10）：53-56.黄海婷.ICP-MS 法测定螺旋藻类保健品中的 5 种重金属元素含量 J.中国药师，2014，17（4）：688-689，694.赵婷，池海涛，刘奕忍，等.X 射线荧光微区分析结合电感耦合等离子体质谱法进行保健食品中元素含量的测定 J.光谱学与光谱分析，2021，41（3）：750-754.胡越，丁宏，李梦怡，等.电感耦合等离子体质谱同时测定螺旋藻保健品中 16 种元素含量 J.食品安全质量检测学报，2019，10（1）：111-116.吕勇，王莹，李文翠，等.ICP-AES 测定 5 种澳洲进口保健品中的元素 J.应用化工，2018，47（1）：196-198.黄安军，蒙蒙，闫花丽，等.微波消解-原子吸收分光光度法测定药品和保健品软胶囊壳中有害元素铬的含量 J.西北药学杂志，2013，28（6）：591-593.国家卫生计生委，食品药品监管总局.GB 5009.132017 食品安全国家标准 食品中铜的测定 S.北京：中国标准出版社，2017.国家卫生计生委，食品药品监管总局.GB 5009.142017 食品安全国家标准 食品中锌的测定 S.北京：中国标准出版社，2017.国家卫生计生委，食品药品监管总局.GB 5009.902016 食品安全国家标准 食品中铁的测定 S.北京：中国标准出版社，2016.国家卫生计生委，食品药品监管总局.GB 5009.2422017 食品安全国家标准 食品中锰的测定 S.北京：中国标准出版社，2017.国家卫生计生委，食品药品监管总局.GB 5009.2412017 食品安全国家标准 食品中镁的测定 S.北京：中国标准出版社，2017.国家卫生计生委，食品药品监管总局.GB 5009.932017 食品安全国家标准 食品中锌的测定 S.北京：中国标准出版社，2017.（上接第 56 页）234567891011121314151617共有 78 家实验室参加了此次 4 个乳粉样品中水分的实验室间比对。其中，21 家实验室使用 2#样品进行比对，均提交比对结果，满意结果的实验室为19 家，占参加实验室总数的 90.5%；可疑结果，产生警戒信号的实验室为 1 家，占参加实验室总数的4.8%；不满意结果的实验室 1 家，占参加实验室总数的 4.8%。5.1样品均匀性 Ss0.3 pt准则验证样品之间的不均匀性标准偏差 Ss 为 0.028，能力评定标准差 pt为 0.156，0.3 pt为 0.052。符合Ss0.3 pt准则，验证了样品在实验室间比对中是均匀的7。5.2样品稳定性|X-Y|0.3 pt准则验证样品均匀性检验的总平均值为 2.33，稳定性检验随机抽出样品的平均值为 2.34，其差的绝对值为0.01。能力评定标准差 pt为 0.156，0.3 pt为 0.052。符合|X-Y|0.3 pt准则，验证了样品在实验室间比对中是稳定的7。6结论制备的乳粉中水分能力验证样品进行包装，编制唯一性代码。随机抽取一定数量样品，采用单因素方差分析法（one way ANOVA）验证其均匀性，FF0.05（9，10），表面样品组内和组间无显著性差异，样品是均匀的。采用 t 检验验证其稳定性，tt0.05（24），说明 2 次测定平均值之间无显著性差异，样品是稳定的。使用样品组织实验室间比对，获得能力评定标准差 pt。样品间的不均匀性标准偏差满足 Ss0.3pt准则，2 次稳定性检测结果差值满足|X-Y|0.3pt准则，表明样品制备满足能力验证需求。参考文献：柳羽丰.大庆乳品厂婴幼儿配方乳粉质量控制研究 D.长春：吉林大学，2015.肖芳.全脂乳粉及其质量控制 J.锡林郭勒职业学院学报，2011（2）：54-57.刘梅，尹相余.浅谈能力验证的选择及结果应用 J.中国检验检测，2021（2）：98-100.朱志成.农作物种子能力验证样品的制备 J.中国种业，2020（7）：29-30.中国合格评定国家认可委员会.CNAS-GL032-2018 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