食品安全国家标准食品中钾钠的测定征求意见稿编制说明.docx

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食品安全国家标准食品中钾钠的测定征求意见稿编制说明

《食品安全国家标准食品中钾、钠的测定》（征求意见稿）编制说明

一、工作简况，包括任务来源与项目编号、标准主要起草单位、协作单位、主要起草人、简要起草过程

本标准修订是由国家卫生和计划生育委员会食品安全标准与监测评估司负责提出并立项，由深圳市疾病预防控制中心负责整合修订,项目编号：

ZHENGHE-2014-388。

标准起草单位为深圳市疾病预防控制中心，协作单位为广东省疾病预防控制中心。

主要起草人：

林凯、刘桂华、姜杰、彭朝琼、梁旭霞、张慧敏、蔡文华、李忠平。

接到《食品中钾、钠的测定》标准修订任务后，立即成立了标准修订小组，小组成员首先广泛收集相关的国内外方法、标准和文献资料，对所有现行食品安全国家标准中钾和钠的检测方法进行全面清理和归纳，在现行方法GB/T5009.91-2003等检测方法分析的基础上，参照国际组织及有关国家相关的法规方法，结合我国实际情况，梳理分析国内食品中钾、钠测定的相关标准化方法，提出整合意见。

早期食品中钾、钠的测定多采用火焰原子发射光谱法，如GB/T15402-1994、NY82.18-1988、GB/T5009.91-2003。

近年来随着检测技术的发展，食品中钾、钠的测定越来越多采用火焰原子吸收光谱法和电感耦合等离子体发射光谱法，如GB/T18932.11/12-2002、NY/T1653-2008及GB5413.21-2010。

为了落实食品安全法，整合现行标准以满足实际检测工作的需要。

提出食品中钾、钠测定的第一法火焰原子吸收光谱法；第二法火焰原子发射光谱法；第三法电感耦合等离子体发射光谱法。

并对现行方法的各项技术内容进行分析，确立标准的方法学研究方案，对各项技术指标进行测定与验证，经过数据汇总，提出修订内容，形成该国家标准的编制说明。

二、与我国有关法律、法规和其他标准的关系

目前我国采用的涉及食品中钾、钠的标准方法和规范主要有：

1.GB/T5009.91-2003食品中钾、钠的测定；

2.GB5413.21-2010婴幼儿食品和乳品中钙、铁、锌、钠、钾、镁、铜、锰的测定；

3.GB/T15402-1994水果蔬菜及其制品钾、钠含量的测定；

4.NY82.18-1988果汁中钾和钠的测定；

5.GB/T18932.11-2002蜂蜜中钾、磷、铁、钙、锌、铝、钠、镁、硼、锰、铜、钡、钛、钒、镍、钴、铬含量的测定；

6.GB/T18932.12-2002蜂蜜中钾、钠、钙、镁、锌、铁、铜、锰、铬、铅、镉含量的测定方法；

7.NY/T1653-2008蔬菜、水果及其制品中磷、钙、镁、铁、锰、铜、锌、钾、钠、硼含量的测定。

相关标准及对应的分析方法见表1。

表1国内食品中钾、钠的标准方法

标准号

标准名称

分析方法

GB/T5009.91-2003

食品中钾、钠的测定

火焰原子发射光谱法

GB5413.21-2010

婴幼儿食品和乳品中钙、铁、锌、钠、钾、镁、铜、锰的测定

火焰原子吸收光谱法（第一法）、电感耦合等离子体发射光谱法（第二法）

GB/T15402-1994

水果蔬菜及其制品钾、钠含量的测定

火焰原子发射光谱法

NY82.18-1988

果汁中钾和钠的测定

火焰原子发射光谱法

GB/T18932.11-2002

蜂蜜中钾、磷、铁、钙、锌、铝、钠、镁、硼、锰、铜、钡、钛、钒、镍、钴、铬含量的测定

电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）法

GB/T18932.12-2002

蜂蜜中钾、钠、钙、镁、锌、铁、铜、锰、铬、铅、镉含量的测定方法

火焰原子吸收光谱法

NY/T1653-2008

蔬菜、水果及其制品中磷、钙、镁、铁、锰、铜、锌、钾、钠、硼含量的测定

电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-AES）

三、国外有关法律、法规和标准情况的说明

国外如AOAC和欧盟等国际标准中涉及的食品中钾、钠测定的主要方法详见表2。

表2国外食品中钾、钠的标准方法

标准号

标准名称

采用分析方法

AOAC963.13

PotassiumandSodiuminWinesFlameSpectrophotometricMethodFirstAction1963

火焰原子光度法

AOAC987.02

PotassiuminBeerAtomicAbsorptionSpectrophotometricMethodFirstAction1987

火焰原子吸收光谱法

AOAC987.03

SodiuminBeerAtomicAbsorptionSpectrophotometricMethodFirstAction1987

火焰原子吸收光谱法

AOAC973.53

PotassiuminWaterAtomicAbsorptionSpectrophotometricMethodFirstAction1973

火焰原子吸收光谱法

AOAC973.54

SodiuminWaterAtomicAbsorptionSpectrophotometricMethodFirstAction1973

火焰原子吸收光谱法

AOAC984.27

Calcium,Copper,Iron,Magnesium,Manganese,Phosphorus,Potassium,Sodium,andZincinInfantFormulaInductivelyCoupledPlasmaEmissionSpectroscopicMethod

电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）

Fatandoilderivatives.Fattyacidmethylesters（FAME）.Determinationofpotassiumcontentbyatomicabsorptionspectrometry

火焰原子吸收光谱法

Fatandoilderivatives.Fattyacidmethylesters（FAME）.Determinationofsodiumcontentbyatomicabsorptionspectrometry

火焰原子吸收光谱法

Animalfeedingstuffs.Determinationofcalcium,sodium,phosphorus,magnesium,potassium,iron,zinc,copper,manganese,cobalt,molybdenum,arsenic,leadandcadmiumbyICP-AES

电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）

Foodstuffs.Determinationoftraceelements.Determinationofsodiumandmagnesiumbyflameatomicabsorptionspectrometry（AAS）aftermicrowavedigestion

火焰原子吸收光谱法

USFDAElementalAnalysisManual:

Section4.4：

2010

ElementalAnalysisManual:

Section4.4InductivelyCoupledPlasma-AtomicEmissionSpectrometricDeterminationofElementsinFoodUsingMicrowaveAssistedDigestion（Version1.1,August2010）

电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）

四、标准的制（修）订与起草原则

修订原则主要考虑标准的先进性、准确性和适用性。

1.执行GB/T20001-2001《标准编写规则》；

2.测定方法应满足食品检验的需要。

3.测定方法应准确可靠；

4.方法应具有普遍适用性，易于操作和推广使用。

五、确定各项技术内容（如技术指标、参数、公式、试验方法、检验规则等）的依据

1.样品消解方式

本标准中消化方式可根据各实验室的条件和样品情况进行合理选择，包括微波消解法、压力罐消解法、湿法消解和干法消解。

钾、钠均为常量元素，四种消解方式都可作为样品处理方法。

微波消解法和压力罐消解法属于密闭消解方法，酸加入量少、空白低、污染少，是样品前处理的首选方法。

表3显示了微波消解法和压力罐消解法处理的国家标准参考物质测定结果，均在标准参考值范围内。

通常干法消化较易造成元素损失，但对于糖分和油脂含量高的样品，称样量较大时适用干法消化，选择何种消化方式需视实际样品而定。

表3微波消解法和压力罐消解法处理的国家标准参考物质测定结果

样品名称

测定元素

压力罐消解

微波消解

标准参考值

（%）

测定值（%）

RSD

（%）

测定值（%）

RSD

（%）

GBW10014

圆白菜

1.57

1.0

1.52

1.7

1.55±0.06

1.09

0.6

1.07

2.0

1.09±0.06

GBW10015

菠菜

2.41

3.8

2.55

3.1

2.49±0.11

1.47

2.5

1.48

1.0

1.50±0.06

GBW10016

茶叶

1.65

1.7

1.56

3.3

1.63±0.07

0.009

0.3

0.008

0.4

0.009±0.001

GBW10017

奶粉

1.27

0.3

1.27

0.5

1.25±0.05

0.46

0.5

0.46

0.3

0.47±0.03

GBW10018

鸡肉

1.48

2.7

1.50

0.8

1.46±0.07

0.137

0.3

0.135

0.4

0.144±0.009

GBW10019

苹果

0.79

0.8

0.77

0.3

0.77±0.4

0.114

0.2

0.113

0.5

0.116±0.009

GBW10021

豆角

2.30

1.4

2.29

1.0

2.26±0.06

0.074

0.3

0.072

0.3

0.081±0.009

GBW10022

蒜粉

1.15

0.5

1.10

1.2

1.14±0.05

0.086

0.4

0.082

0.5

0.095±0.013

GBW10023

紫菜

3.48

2.1

3.38

2.5

3.36±0.18

1.54

0.5

1.54

0.9

1.55±0.06

GBW10024

扇贝

1.13

0.9

1.09

2.6

1.15±0.06

0.44

0.5

0.44

0.5

0.46±0.04

GBW10047

胡萝卜

1.05

0.3

1.04

2.7

1.08±0.04

0.63

1.6

0.62

3.6

0.65±0.03

GBW10051

猪肝

0.63

0.5

0.64

0.3

0.66±0.03

0.163

.0.4

0.162

0.5

0.163±0.01

GBW10052

绿茶

1.50

2.0

1.50

1.8

1.55±0.07

0.011

0.4

0.009

0.5

0.010±0.001

GBW08509a脱脂奶粉

1.61

2.1

1.59

1.0

1.64±0.05

0.502

3.1

0.507

0.4

0.515±0.018

GBW08571

贻贝

0.416

0.4

0.408

0.6

0.424±0.019

0.573

2.7

0.595

3.9

0.582±0.014

值得注意的是玻璃器皿比较容易受到钾、钠的污染，必须泡酸后用去离子水反复冲洗干净。

若有条件，可使用塑料或聚四氟乙烯器皿，尽量避免使用玻璃器皿。

2.硝酸浓度对测定的影响

分别用1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%浓度的硝酸溶液配置的1mg/L钾、钠标准溶液，以1%硝酸配制的标准溶液为参照，与不同浓度硝酸配置溶液相比较，考察酸度的影响效应（简称酸效应），结果见表4。

结果表明酸度对K发射和Na吸收的影响较小，即使酸度增大到30%，对结果的影响也在5%之内。

当酸度增大到15%，对K吸收的影响大于10%，当酸度增大到20%，对Na发射的影响大于10%。

实验中标准溶液系列与样品的酸度尽量保持一致，硝酸浓度控制在5%以内比较合适。

表4酸度对吸收法和发射法的影响

K（1mg/L）吸收

K（1mg/L）发射

Na（1mg/L）吸收

Na（1mg/L）发射

硝酸

测定值（mg/L）

酸效应（%）

测定值（mg/L）

酸效应（%）

测定值（mg/L）

酸效应（%）

测定值（mg/L）

酸效应（%）

0.986

100

0.966

100

1.01

100

1.08

100

0.969

0.968

100

0.968

1.04

10%

0.901

0.968

100

0.968

1.09

101

15%

0.857

0.979

101

0.972

1.15

106

20%

0.826

0.995

103

0.966

1.21

113

25%

0.804

1.03

106

0.956

1.28

119

30%

0.805

1.06

106

0.963

1.33

125

3.仪器参考条件

火焰原子发射光谱法需用标样最高点浓度校正波长。

原子吸收光谱法和原子发射光谱法测定钾和钠的仪器参考条件分别见表5和表6。

表5钾和钠原子吸收光谱测定的仪器参考条件

元素

波长

（nm）

狭缝

（nm）

灯电流（mA）

燃烧器高度（mm）

燃气流量（L/min）

测定方法

766.5

0.5

7.0

1.2

吸收

589.0

0.5

7.0

1.1

吸收

表6钾和钠原子发射光谱测定的仪器参考条件

元素

波长

（nm）

狭缝

（nm）

燃烧器高度（mm）

燃气流量（L/min）

测定方法

766.5

0.5

7.0

1.2

发射

589.0

0.5

7.0

1.1

发射

4.标准曲线的线性范围

按照表7、表8系列配制钾、钠的标准溶液，分别进行原子吸收法和发射法的测定，结果见表7和表8。

表7钾（K）的原子吸收法和发射法的标准曲线

元素

浓度mg/L

0.05

0.1

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.5

2.0

4.0

吸收值Abs

0.0018

0.0044

0.0101

0.0211

0.0324

0.0439

0.0559

0.0850

0.1135

0.2294

发射强度/F

3.2

4.1

5.9

9.7

13.6

17.4

21.7

31.8

42.2

82.2

原子吸收法标准曲线：

Y=0.05767x-0.0016相关系数：

γ=1.0000

原子发射法标准曲线：

Y=20.0350x+1.8827相关系数：

γ=0.9999

表8钠（Na）的原子吸收法和发射法的标准曲线

元素

浓度mg/L

0.05

0.1

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.5

2.0

4.0

吸收值Abs

0.0070

0.0131

0.0289

0.0540

0.0790

0.1041

0.1328

0.1917

0.2626

0.5048

发射强度/F

3.4

7.9

9.2

11.6

14.2

16.7

19.2

25.5

31.8

56.9

原子吸收法标准曲线：

Y=0.1263x+0.0033相关系数：

γ=0.9996

原子发射法标准曲线：

Y=12.866x+5.938相关系数：

γ=0.9971

从上表可看出，吸收法的标准曲线相关系数稍好于发射法，可能因为高浓度对发射光谱干扰较大，影响了曲线相关系数。

常规样品的钾、钠含量普遍较高，需多次稀释使之浓度在标准系列内方可。

或采取措施将灵敏度调低，如转动燃烧头角度、用次灵敏线进行测定。

5.方法检出限

制备21份消化空白上机测定，根据检出限（LOD）及定量限（LOQ）计算方法LOD=3sd/b和LOQ=10sd/b（b为工作曲线斜率），即以仪器响应值的3倍和10倍标准偏差除以工作曲线斜率，再以0.5g取样量，定容至25ml计，得出检出限和定量限。

表9和表10分别为吸收法和发射法的检出限和定量限。

表9吸收法的检出限和定量限单位为毫克每一百克

元素

微波消解

压力罐消解

湿式消解

检出限

定量限

检出限

定量限

检出限

定量限

0.05

0.17

0.08

0.27

0.08

0.27

0.4

1.3

0.7

2.3

0.8

2.7

表10发射法的检出限和定量限单位为毫克每一百克

元素

微波消解

压力罐消解

湿式消解

检出限

定量限

检出限

定量限

检出限

定量限

0.05

0.17

0.05

0.17

0.07

0.23

0.4

1.3

0.6

0.7

2.3

从表9和表10的对比中可以看出，发射法和吸收法的检出限和定量限相差不大，发射法的检出限稍低。

为保证方法检出限和定量限的可靠性，本标准统一选取方法中最保守的数据。

当取样量0.5g，定容至25ml，吸收法中钾的检出限为0.08mg/100g，定量限为0.27mg/100g；钠的检出限为0.8mg/100g，定量限为2.7mg/100g；发射法中钾的检出限为0.07mg/100g，定量限为0.23mg/100g；钠的检出限为0.7mg/100g，定量限为2.3mg/100g。

6.精密度

选择不同基质的国家标准参考物质，采用压力罐消解法，用原子吸收光谱法对各类样品进行7次测定，其精密度结果见表11和表12。

按照GB/T27404-2008实验室质量控制规范食品理化检测附录F中对定量方法的精密度要求进行评价，实验室内的变异系数结果均在参考范围，表明该方法精密度符合要求。

表11钾（K）的精密度实验结果

样品名称

测定值（%）

平均值（%）

RSD（%）

黄豆

1.89

1.84

1.88

1.86

1.83

1.88

1.91

1.87

1.5

圆白菜

1.57

1.56

1.57

1.54

1.55

1.53

1.60

1.56

1.5

菠菜

2.45

2.37

2.46

2.35

2.39

2.43

2.42

2.41

1.7

茶叶

1.67

1.68

1.59

1.58

1.64

1.68

1.71

1.65

3.0

奶粉

1.28

1.27

1.28

1.26

1.25

1.27

0.9

鸡肉

1.45

1.5

1.49

1.5

1.49

1.46

1.47

1.48

1.4

苹果

0.78

0.8

0.77

0.8

0.83

0.79

2.7

柑橘叶

0.78

0.77

0.76

0.77

1.1

紫菜

3.51

3.46

3.4

3.52

3.55

3.48

1.4

螺旋藻

1.43

1.46

1.42

1.45

1.4

1.39

1.46

1.43

2.0

大葱

2.18

2.15

2.18

2.17

2.14

2.13

2.17

2.16

0.9

猪肝

0.63

0.62

0.63

0.62

0.66

0.63

2.2

表12钠（Na）的精密度实验结果

样品名称

测定值（%）

平均值

（%）

RSD（%）

圆白菜

1.10

1.08

1.09

1.05

1.06

1.07

1.11

1.08

2.0

菠菜

1.49

1.50

1.47

1.48

1.45

1.44

1.46

1.47

1.5

奶粉

0.46

0.47

0.46

0.45

0.46

1.3

鸡肉

0.135

0.134

0.135

0.139

0.142

0.137

2.2

苹果

0.115

0.114

0.113

0.114

0.115

0.114

0.7

紫菜

1.54

1.55

1.56

1.55

1.50

1.54

1.2

扇贝

0.43

0.44

0.45

0.44

1.3

胡萝卜

0.61

0.63

0.62

0.63

0.61

0.65

0.66

0.63

3.0

大虾

0.30

0.32

0.31

0.29

0.31

0.29

0.30

3.7

7.准确度实验

7.1标准参考物质

根据食品样品基质的特征，选择具有基质代表性的生物成分标准参考物质，如菠菜（GBW10015）、鸡肉（GBW10018）、大虾（GBW10050）等各种样品，平行消解7个样品，采用压力罐消解后，用原子吸收光谱法和原子发射光谱法测定样品中各元素的含量，结果详见表13和表14。

从表中可以看出，吸收法和发射法的测定结果均在标准参考物质的证书参考值范

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