粮油检验谷物及谷物制品中可溶性膳食纤维的测定酶重量法编制说明.docx
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粮油检验谷物及谷物制品中可溶性膳食纤维的测定酶重量法编制说明
国家标准
《粮油检验谷物及制品中水溶性膳食纤维的测定酶重量法》
编制说明
（征求意见稿）
农业部谷物及制品质量监督检验测试中心（哈尔滨）
2014年9月16日
国家标准《谷物及制品中水溶性膳食纤维的测定酶重量法》的编制说明
（征求意见稿）
一、任务来源及承担单位
根据国家粮食局司发便函质检办便函〔2011〕8号《关于下达《油菜籽》等19项粮油国家标准制修订计划的通知》，《粮油检验谷物及制品中中可溶性膳食纤维测定酶重量法法》（计划编号20100524-T-449）列入2011年国家标准制定和修订项目计划。
本项目由黑龙江省农科院农产品质量安全研究所（农业部谷物及制品质量监督检验测试中心（哈尔滨）），负责收集整理相关资料，确定主要的研究方法，实施研究，负责组织调研、试验并起草制定本标准。
二、制定本标准的意义
1993年，国务院颁发的《九十年代中国食物结果改革与发展纲要》指出：
由于膳食不平衡和营养过剩而造成的“文明病”已在我国出现，肥胖症、高血脂、冠心病、结肠癌等已成为危害我国人民健康的主要疾病。
我国居民现在已出现了摄入膳食纤维严重不足现象。
膳食纤维是人体平衡膳食结构的必需营养素之一。
膳食纤维一般是由单糖（葡萄糖，半乳糖酸，半乳糖，甘露糖，阿拉伯糖等）为基本单位组成的有机化合物及衍生物，被人们称其为“第七营养素”。
植物性食物是膳食纤维的天然食物来源。
膳食纤维在蔬菜水果、粗粮杂粮、豆类及菌藻类食物中含量丰富。
膳食纤维存在于糙米和胚牙精米，以及玉米、小米、大麦、小麦皮和麦粉（黑面包的材料）等杂粮中。
因此，全谷类食物是膳食纤维的最佳来源。
我国是谷物生产大国，也是谷物制品的主要消费国，为我们提供了丰富的膳食纤维资源，谷物膳食纤维系列产品将会有广阔的发展前景。
在现代食品工中,以米糠、麦麸、黑麦、燕麦、豆渣等富含膳食纤维的原料，经过系列加工可制取相应的食物纤维产品。
根据溶解特性的不同，膳食纤维可分为水溶性和水不溶性两种。
水不溶性膳食纤维能促进肠内功能正常化，可以起到通便作用，有益于肠道内压的下降，预防肠窒息症、结肠癌等。
水溶性膳食纤维进入胃肠后，在消化道内膨胀，易引起饱腹感，从而抑制进食，有助于糖尿病和肥胖病人控制饮食。
同时，水溶性膳食纤维吸收水分后，还能在小肠粘膜表面形成一层“隔离层”，从而阻碍了肠道对葡萄糖的吸收，未被吸收的葡萄糖随大便排出体外。
使体内脂肪消耗增多，达到降糖和减肥的目的。
此外，水溶性膳食纤维被人体消化吸收后，进入大肠内为双歧杆菌所利用，促进双歧杆菌增殖。
双歧杆菌能分解致癌物Ｎ－亚硝胺，并能提高巨噬细胞的吞噬能力，增强人体免疫功能和对肿瘤的抵抗力。
水溶性纤维较多地被分解而成为菌体的养分，能刺激肠道粘膜加快粪便的排泄；
由此可见，开展膳食纤维的研究，对提高我国人民的健康水平具有极其深远的现实意义。
做为膳食研究的重要组成部分，统一的分析方法的确立更是必不可少的。
而膳食纤维的测定方法随着人们对其组分和功能的认识加深而不断变化，寻找新的测定膳食纤维的方法成为现今研究的热点，由于膳食纤维与人体健康的关系日益受到重视，迫切需要食物中膳食纤维各成分的数据，这对测定食物中膳食纤维的方法学研究提出了要求。
目前，不溶性膳食纤维已经有可执行的国家标准，而国内对于谷物及制品中水溶性膳食纤维的测定还没有规范一致的可执行标准。
所以建立完善可供统一使用的水溶性膳食纤维测定方法势在必行。
三、标准的组织实施
标准制定项目任务下达后，项目负责人立即组织农业部谷物及制品质量监督检验测试中心（哈尔滨）的相关科研人员成立了标准起草小组，经过讨论制定了工作计划，标准制定工作按以下几个阶段进行：
1.确定标准的适用范围和主要技术内容
本标准适用于各类谷物及制品中水溶性膳食纤维的测定。
按照国家标准GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分：
标准的结构和编写》、GB/T20000.2-2009《标准化工作指南第2部分：
采用国际标准》规定的格式和内容编写，主要包括标准的规定和适用范围、原理、试剂、仪器和设备、分析步骤、结果计算、精密度、实验室间结果的重现性和再现性等方面主要的内容。
通过查阅国内外相关文献资料，通过比较分析，确定试验的主要内容，设计试验方案。
按照试验方案，进行试验，对试验数据进行分析、统计和处理。
在详实、充分、科学的试验数据的基础上确定了标准的主要技术内容。
2.试验方案的实施
在参阅了大量有关测定方法和了解了各种谷物及制品中可溶性膳食纤维含量的基础上，确定了以美国AACC分析方法中的，可溶性膳食纤维即酶重量法法为基本方法，制定了实施研究的试验方案。
3.标准编制原则
在查阅大量的文献资料、充分地试验以及必要的验证试验工作基础上，根据GB/T20001.4-2001《标准编写规则第4部份：
化学分析方法》所规定的内容和格式编写完成《粮油检验谷物及制品中水溶性膳食纤维的测定酶重量法》标准草案。
标准的制定过程严格遵循国家有关方针、政策、法规和规章，标准编写过程中遵循科学、合理、可行的原则，力求做到规范科学。
四、标准主要技术内容确定的依据
参阅了大量测定方法的资料，比较了各种方法的适用性及简繁程度，最终确定选择了以美国谷物化学家协会AACC总膳食纤维快速重量法为基本方法，制定了实施研究的试验方案。
本标准是在部分翻译AACC32-06《总膳食纤维——快速重量法》中可溶性膳食纤维的基础上，同时选择小麦、玉米、大米、玉米方便粥等有代表性的样品分别送往相关实验室进行比对试验，以进行本方法的准确度、重复性、再现性验证工作。
具体如下：
1准确度
向小麦、玉米、大米和玉米方便粥中各添加20mg的水溶性膳食纤维，分别处理3个平行添加的样品，采用本方法进行可溶性膳食纤维的测定，计算方法回收率，衡量方法的准确度。
结果见表1。
表1小麦、玉米、大米和玉米方便粥中可溶性膳食纤维的添加回收试验
样品
名称
实验室名称
添加量/mg
添加回收率/%
平均添加回收率/%
平行1
平行2
平行3
小麦
国家粮食局科学研究院
20
99.6
99.3
98.6
99.2
农业部谷物品质监督检验测试中心（北京）
20
99.8
99.8
100.5
100.1
黑龙江出入境检验检疫局检验检疫技术中心
20
98.9
98.9
99.3
99.0
农业部食品质量监督检验测试中心（佳木斯）
20
98.5
98.2
99.0
98.6
国家农业标准化监测与研究中心
（黑龙江）
20
95.5
96.2
95.9
95.9
农业部谷物及制品质量监督检验测试中心（哈尔滨）
20
99.2
97.5
99.2
98.6
玉米
国家粮食局科学研究院
20
99.6
98.8
98.5
99.0
农业部谷物品质监督检验测试中心（北京）
20
98.1
98.5
99.2
98.6
黑龙江出入境检验检疫局检验检疫技术中心
20
98.8
98.8
98.1
98.6
农业部食品质量监督检验测试中心（佳木斯）
20
98.2
99.1
98.8
98.7
国家农业标准化监测与研究中心（黑龙江）
20
97.9
98.3
96.7
97.6
农业部谷物及制品质量监督检验测试中心（哈尔滨）
20
96.9
95.6
97.5
96.5
大米
国家粮食局科学研究院
20
100.2
99.8
99.3
99.8
农业部谷物品质监督检验测试中心（北京）
20
98.6
98.2
99.5
98.8
黑龙江出入境检验检疫局检验检疫技术中心
20
99.3
98.4
98.9
98.9
农业部食品质量监督检验测试中心（佳木斯）
20
99.5
100.2
99.1
99.6
国家农业标准化监测与研究中心（黑龙江）
20
95.9
96.3
97.3
96.5
农业部谷物及制品质量监督检验测试中心（哈尔滨）
20
99.6
99.6
98.8
99.3
玉米方便粥
国家粮食局科学研究院
20
98.5
98.8
98.2
98.5
农业部谷物品质监督检验测试中心（北京）
20
98.0
98.7
98.0
98.2
黑龙江出入境检验检疫局检验检疫技术中心
20
98.8
99.8
99.5
99.4
农业部食品质量监督检验测试中心（佳木斯）
20
99.2
99.8
98.9
99.3
国家农业标准化监测与研究中心（黑龙江）
20
94.2
95.5
95.8
95.2
农业部谷物及制品质量监督检验测试中心（哈尔滨）
20
98.7
97.7
96.7
97.7
从表1可知，小麦添加回收率处在95.9~100.1％之间，玉米添加回收率处在96.5~99.0％之间，大米添加回收率处在96.5~99.8％之间，玉米方便粥添加回收率处在95.2~99.4％之间，通过6家实验室添加回收率测定结果可知，总体回收率结果处在95.2~101.1%之间，回收率较高，准确度符合要求。
2精密度
2.1重复性试验
选取具有代表性的谷物及谷物制品试样（小麦、玉米、大米和玉米方便粥）进行重复性试验，由同一操作人员，使用同一设备，在同一实验室按相同的测试方法，在短时间内对同一材料进行相互独立的5次重复测试，六家实验室分别进行的重复性试验测定结果见表2。
表2小麦、玉米、大米和玉米方便粥中可溶性膳食纤维的重复性试验
实验室名称
样品名称
重复测定结果（%）
平均值（%）
变异系数（%）
1
2
3
4
5
国家粮食局科学研究院
小麦
1.60
1.54
1.56
1.54
1.54
1.56
1.7
玉米
1.20
1.18
1.16
1.16
1.18
1.18
1.4
大米
0.40
0.42
0.40
0.40
0.44
0.41
4.4
玉米方便粥
1.96
1.98
1.94
1.90
1.96
1.95
1.6
农业部谷物品质监督检验测试中心（北京）
小麦
1.58
1.60
1.64
1.56
1.58
1.59
1.9
玉米
1.16
1.22
1.20
1.18
1.22
1.20
2.2
大米
0.42
0.42
0.36
0.42
0.40
0.40
6.5
玉米方便粥
1.96
2.00
1.90
1.94
1.90
1.94
2.2
黑龙江出入境检验检疫局检验检疫技术中心
小麦
1.60
1.62
1.58
1.56
1.56
1.58
1.7
玉米
1.22
1.20
1.20
1.20
1.16
1.20
1.8
大米
0.38
0.38
0.40
0.38
0.40
0.39
2.8
玉米方便粥
1.92
1.98
1.94
1.96
1.96
1.95
1.2
农业部食品质量监督检验测试中心
（佳木斯）
小麦
1.58
1.60
1.64
1.62
1.60
1.61
1.4
玉米
1.22
1.18
1.20
1.16
1.14
1.18
2.7
大米
0.42
0.46
0.44
0.42
0.40
0.43
5.3
玉米方便粥
2.00
1.98
2.00
2.02
1.94
1.99
1.5
国家农业标准化监测与研究中心
（黑龙江）
小麦
1.60
1.62
1.58
1.56
1.60
1.59
1.4
玉米
1.22
1.20
1.18
1.18
1.18
1.19
1.5
大米
0.38
0.38
0.40
0.38
0.38
0.38
2.4
玉米方便粥
2.02
2.00
1.98
2.00
2.04
2.01
1.1
农业部谷物及制品质量监督检验测试中心
（哈尔滨）
小麦
1.60
1.60
1.62
1.62
1.62
1.66
0.7
玉米
1.2
1.16
1.16
1.18
1.18
1.18
1.0
大米
0.42
0.42
0.42
0.40
0.40
0.41
2.7
玉米方便粥
1.96
1.98
2.02
1.96
1.96
1.98
1.3
由表2可知，使用本标准方法测定的数据具有良好的重复性，变异系数均小于10%，符合标准要求。
2.2再现性试验
根据GB/T5009.1-2003《食品卫生检验方法 理化部份 总则》的规定，参照GB/T 6379.2-2004《测试方法与结果的准确度（正确度与精密度）第2部分：
确定标准测量方法重复性与再现性的基本方法》，我中心邀请其他五家实验室参加了验证工作，对本方法再现性进行了试验，参加再现性试验的实验室见表3。
表3六家协作实验室名称
实验室编号
实验室名称
实验室1
国家粮食局科学研究院
实验室2
农业部谷物品质监督检验测试中心（北京）
实验室3
黑龙江出入境检验检疫局检验检疫技术中心
实验室4
农业部食品质量监督检验测试中心（佳木斯）
实验室5
国家农业标准化监测与研究中心（黑龙江）
实验室6
农业部谷物及制品质量监督检验测试中心（哈尔滨）
（1）六家协作实验室分别对小麦（水平1）、玉米（水平2）、大米（水平3）和玉米方便粥（水平4）进行了可溶性膳食纤维的测定，获得原始数据，单位为质量百分数[%（m/m）]，见表4：
表4原始数据：
小麦、玉米、大米和玉米方便粥中可溶性膳食纤维含量
实验室i
水平j
1
2
3
4
1
1.60
1.20
0.40
1.96
1.54
1.18
0.42
1.98
1.56
1.16
0.40
1.94
1.54
1.16
0.40
1.90
1.54
1.18
0.44
1.96
2
1.58
1.16
0.42
1.96
1.60
1.22
0.42
2.00
1.64
1.20
0.36
1.90
1.56
1.18
0.42
1.94
1.58
1.22
0.40
1.90
3
1.60
1.22
0.38
1.92
1.62
1.20
0.38
1.98
1.58
1.20
0.40
1.94
1.56
1.20
0.38
1.96
1.56
1.16
0.40
1.96
4
1.58
1.22
0.42
2.00
1.60
1.18
0.46
1.98
1.64
1.20
0.44
2.00
1.62
1.16
0.42
2.02
1.60
1.14
0.40
1.94
5
1.60
1.22
0.38
2.02
1.62
1.20
0.38
2.00
1.58
1.18
0.40
1.98
1.56
1.18
0.38
2.00
1.60
1.18
0.38
2.04
6
1.60
1.2
0.42
1.96
1.60
1.16
0.42
1.98
1.62
1.16
0.42
2.02
1.62
1.18
0.40
1.96
1.62
1.18
0.40
1.96
（2）单元平均值
的计算
单元平均值列于表5中，单位为质量百分数[%（m/m）]。
表5小麦、玉米、大米和玉米方便粥中可溶性膳食纤维含量的单元平均值
实验室i
水平j
1
2
3
4
1
1.556
5
1.176
5
0.412
5
1.948
5
2
1.592
5
1.196
5
0.404
5
1.940
5
3
1.584
5
1.196
5
0.388
5
1.952
5
4
1.608
5
1.180
5
0.428
5
1.988
5
5
1.592
5
1.192
5
0.384
5
2.008
5
6
1.612
5
1.170
5
0.412
5
1.976
5
（3）标准差Sij的计算
标准差列于表6中，单位为质量百分数[%（m/m）]。
表6小麦、玉米、大米和玉米方便粥中可溶性膳食纤维含量的标准差
实验室i
水平j
1
2
3
4
1
0.026
5
0.017
5
0.018
5
0.030
5
2
0.030
5
0.026
5
0.026
5
0.042
5
3
0.026
5
0.022
5
0.011
5
0.023
5
4
0.023
5
0.032
5
0.023
5
0.030
5
5
0.023
5
0.018
5
0.009
5
0.023
5
6
0.011
5
0.012
5
0.011
5
0.026
5
（4）一致性和离群值的检查
n=5，p=6，柯克伦检验，显著性水平为5%时的临界值为0.480；显著性水平为1%时的临界值为0.564。
计算得到的检验统计量值见表7。
表7单元标准差的柯克伦检验
水平
最大方差实验室i
∑Si2
检验统计量
判定结果
1
2
0.00344
0.267
正常值
2
4
0.00289
0.346
正常值
3
2
0.00184
0.370
正常值
4
2
0.00536
0.336
正常值
柯克伦检验判定结果显示，接受被检验项目为正确值。
将格拉布斯检验应用于单元平均值，检验结果见表8。
表8单元平均值的格拉布斯检验
水平
单个低值
单个高值
判定
结果
两个低值
两个高值
判定
结果
1
1.731
1.065
正常值
0.166
0.437
正常值
2
1.345
0.986
正常值
0.277
0.416
正常值
3
1.254
1.416
正常值
0.224
0.386
正常值
4
1.083
1.486
正常值
0.470
0.206
正常值
临
界
值
5%
p=6,1.887
p=6,0.0349
1%
p=6,1.973
p=6,0.0116
对于一个离群观测值的格拉布斯检验，大于表中1%临界值的为离群值；大于表中5%临界值的为歧离值。
对于两个离群观测值的格拉布斯检验，小于表中1%临界值的为离群值；小于表中5%临界值的为歧离值。
格拉布斯检验判定结果显示，没有离群值和歧离值。
（5）
，
和
的计算
以水平1为例：
实验室家数p=6，n等于5，如下：
=
=47.720
=74.917
=30
=150
=0.014
0.00057
=0.00029
=0.00086
=1.591
0.024
0.029
r=2.8×
0.067
R=2.8×
0.082
类似的对水平2、水平3和水平4进行计算，其结果列于表9：
表9小麦、玉米、大米和玉米方便粥中可溶性膳食纤维含量的统计结果
统计内容
水平j
1
2
3
4
参加实验室的数目，p
6
6
6
6
可接受结果的数目，
6
6
6
6
平均水平，
1.591
1.185
0.405
1.969
重复性标准偏差，
0.024
0.022
0.018
0.030
重复性限，r
0.067
0.062
0.049
0.083
组间变动性方差，SL2
0.00029
0.00049
0.00021
0.00052
再现性标准偏差，
0.029
0.023
0.023
0.038
再现性限，R
0.082
0.064
0.064
0.105
再现性变异系数，%
1.26
0.94
4.07
1.34
（6）精密度与m的关系
对表10中的数据进行检查，没有显示出它们与m有任何依赖关系，因而可用它们的平均值。
（7）结论
测量方法精密度（以质量百分数[%（m/m）]表示）可引述如下：
重复性标准偏差，
0.024；
再现性标准偏差，
0.028。
这些值的适当范围为0.405~1.969%（m/m），这些值是通过六家实验室参与的一致水平试验获得的，所测可溶性膳食纤维含量的值在上述范围内，试验中所有检测结果均为正确值。
3结论
结果表明，六家协作实验室：
农业部谷物品质监督检验测试中心（北京）、国家粮食局科学研究院、国家农业标准化监测与研究中心（黑龙江）、黑龙江出入境检验检疫局检验检疫技术中心、农业部食品质量监督检验测试中心（佳木斯）、农业部谷物及制品质量监督检验测试中心（哈尔滨），进行酶重量法测定谷物及谷物制品中可溶性膳食纤维含量的方法准确度高、方法稳定，具有良好的重复性和再现性。
五、与有关的现行法律、法规和强制性标准的关系
在标准的制订过程中严格贯彻国家有关方针、政策、法律和规章，严格执行强制国家标准和行业标准。
与相关的各种基础标准相衔接，遵循了政策性和协调同一性的原则。
六、作为强制性标准或推荐性标准的建议
本标准为化学分析方法标准，并不涉及有关国家安全、保护人体健康和人身财产安全、环境质量要求等有关强制性地方标准或强制性条文等的八项要求之一。
因此，建议将《粮油检验谷物、豆类中可溶性糖的测定铜还原-碘量法》作为推荐性部颁标准颁布实施。
七、参考文献
1GB/T1.1-2009标准化工作导则第1部分：
标准的结构和编写
2GB/T20001.4-2001标准编写规则第4部分：
化学分析方法
3GB/T6379.1-2004/ISO5725
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