本文作者：漆超、閔坡坡、柳春洋、沈磊、何坤、張亞軍、蔡國梁、李根、季杰、朱敏敏、李成、劉亞軒

1. 北京北方偉業(yè)計量技術(shù)研究院有限公司 2. 河南省豫南檢測中心有限公司 3. 天津農(nóng)學(xué)院 4. 北京市農(nóng)林科學(xué)院

隨著人們對食品安全關(guān)注度的提升，尤其是對植物源食品和保健品的元素組成與功效的關(guān)注，對評價可食性植物中元素分析標準物質(zhì)需求日益增加。

本文研制了紅豆粉無機成分分析標準物質(zhì)(GBW10228)、洋蔥成分分析標準物質(zhì)(GBW10232)、油菜成分分析標準物質(zhì)(GBW10233)、金針菇粉中元素成分分析標準物質(zhì)(GBW10247)、銀耳粉中元素成分分析標準物質(zhì)(GBW10248)、藕粉中元素成分分析標準物質(zhì)(GBW10249)、山楂粉中元素成分分析標準物質(zhì)(GBW10250)、三七粉中元素成分分析標準物質(zhì)(GBW10251)、茉莉花成分分析標準物質(zhì)(GBW10234)共9種植物基體分析標準物質(zhì)。針對物料特點確定了 候選物的采集地點、制備方法、封裝工藝和保存條件，經(jīng)檢驗均勻性、穩(wěn)定性良好，通過方法研究制定了標準物質(zhì)定值作業(yè)指導(dǎo)書，由11家實驗室聯(lián)合對Ag、Al、As、B、Ba、Be、Bi、Br、Ca、Cd、Ce、Cl、Co、Cr、Cs、Cu、Dy、Er、Eu、F、Fe、Gd、Ge、Hg、Ho、I、K、La、Li、Lu、Mg、Mn、Mo、N、Na、Nd、Ni、P、Pb、Pr、Rb、S、Sb、Sc、Se、Si、Sm、Sn、Sr、Tb、Th、Ti、Tl、Tm、U、V、Y、Yb、Zn共59種元素測試，定值測試針對不同的元素選用受基體影響小的準確靈敏的方法，主要有電感耦合等離子體質(zhì)譜法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法、原子熒光光譜法、容量法等，定為標準值的元素均在40種以上，其中山楂和三七給出53種標準值及不確定度，元素分布特征明顯，代表性強。與同類標準物質(zhì)相比，痕量元素定值水平有所提高，常規(guī)抽檢重點監(jiān)測的元素Cd和Pb，在紅豆、洋蔥、金針菇、油菜、三七、茉莉花中形成梯度含量，如Cd的含量在10-9到10-7量級，Pb含量在10-8到10-6量級，對于食品檢測質(zhì)量監(jiān)控其適用性更廣。本系列標準物質(zhì)定值元素種類豐富，適用于生物類樣品測試的量值傳遞和質(zhì)量監(jiān)控，也為保健品的藥用價值與元素關(guān)聯(lián)性研究提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

關(guān)鍵詞 : 植物基體 ; 標準物質(zhì) ; 元素分析 ; 農(nóng)產(chǎn)品 ; 保健品 ; 電感耦合等離子體質(zhì)譜法

要點：

(1) 研制了紅豆、洋蔥、油菜、金針菇、銀耳、藕粉、山楂、三七和茉莉花等 9 種標準物質(zhì)。

(2) 定值元素 59 種 ,與同類標準物質(zhì)相比 ,痕量元素定值水平有所提高。

(3) 系列標準物質(zhì)中Cd 和 Pb 的含量形成梯度 ,可用于分析檢測中不同含量的樣本測試。 

農(nóng)產(chǎn)品與保健品安全問題是人們普遍關(guān)心的問題，關(guān)系到人體健康和社會的發(fā)展，近年來，由于工農(nóng)活動的輸入，使得植物賴以生長的土壤中元素背景值偏高，造成一些有毒有害的元素進入生物鏈，給農(nóng)產(chǎn)品和保健品食用安全帶來了隱患[1-2]，現(xiàn)階段國內(nèi)外均報道了農(nóng)產(chǎn)品和保健品重金屬超標，并指明對公眾有潛在危害[3-8]，也有調(diào)查指出相比其他蔬菜，食用菌表現(xiàn)出對有害金屬及必需金屬更高的累積水平，提醒人們需加強對食用菌中重金屬污染監(jiān)測工作[9]，這些報道使得農(nóng)產(chǎn)品與保健品安全問題上升到了新的高度。食品營養(yǎng)是除了食品安全外人們關(guān)心的另一個問題，如近年來富硒、富鉬食品快速發(fā)展，有學(xué)者討論了富硒和富鉬食品的開發(fā)[10-12]以及富硒食品對相關(guān)疾病的預(yù)防和治療效果[13]，很多地區(qū)利用自身的環(huán)境優(yōu)勢，進行富硒產(chǎn)品的研發(fā)、加工和銷售[14]。另一方面茉莉花茶、三七粉等植物源保健產(chǎn)品層出不窮，其有效成分與食用功效也是研究的熱點問題[15-16]，同時，越來越多地關(guān)注植物性保健品中的稀土元素[17-18]，因此，無機元素計量是當前化學(xué)計量領(lǐng)域的工作重點[19]，定量檢測植物基體中的多種元素對于控制環(huán)境污染與食品營養(yǎng)安全都具有重要意義。

由于食品基質(zhì)復(fù)雜，使得許多食品單純采用純品標準品已難以滿足校準檢測體系要求，需結(jié)合基體標準物質(zhì)進行校準[20]。中國于20世紀80年代開始研制生物類基體成分分析標準物質(zhì)，中國最早的植物基體一級標準物質(zhì)由中國科學(xué)院環(huán)境化學(xué)研究所研制的桃葉成分分析標準物質(zhì)[21]，截至2021年底國家質(zhì)檢總局批準發(fā)布食品領(lǐng)域標準物質(zhì)共計1001種，現(xiàn)有食品基體類型多以谷物、乳粉、動物肉品等為主，蔬菜占比很少[22]，與本研究類似的植物基體無機元素分析標準物質(zhì)有103個，以主要經(jīng)濟農(nóng)副作物大米（37個）、小麥（9個）、茶葉（6個）為主，定值元素在1~60種不等，70%以上標準物質(zhì)定值元素在30種以內(nèi)，其中定值元素最多的是綠茶成分分析標準物質(zhì)（GBW10052），定值元素高達60種，標準值57種，參考值3種。通過國際標準物質(zhì)數(shù)據(jù)信息庫可查詢到國外植物類基體標準物質(zhì)有32個，主要集中在大米（14個）、小麥（4個）、茶葉（6個）等貿(mào)易作物領(lǐng)域，研制國家（組織）有:歐洲標準化委員會（1個）、歐盟（3個）、日本（9個）、韓國（5個）、波蘭（3個）、英國（4個）、美國（7個），定值元素2~54種不等，多以As、Hg、Cd、Pb等重金屬為主，近一半的標準物質(zhì)定值元素不足10種，其中定值元素最多的是波蘭研制的煙葉標準物質(zhì)（INCT-OBTL-5），定值元素54種，標準值37種，參考值17種。相比之下，中國的植物基體標準物質(zhì)無論是研制數(shù)量（種類）還是定值元素個數(shù)，在國際均處于優(yōu)勢地位，這些標準物質(zhì)在土壤污染狀況調(diào)查、多目標地球化學(xué)調(diào)查、進出口食品安全監(jiān)測中發(fā)揮了重要的作用。但由于農(nóng)產(chǎn)品和保健品的品種十分廣泛，且植物基體生長的土壤、使用的肥料及氣候等多種關(guān)鍵因素的不同[23-25]，植物在生長過程中吸收的各無機成分區(qū)別較大，無法滿足各類農(nóng)產(chǎn)品與保健品成分分析檢測的需求，繼續(xù)研制新的植物類基體標準物質(zhì)是有必要的。

本項目結(jié)合已有的植物基體標準物質(zhì)的種類情況，遵循補充和完善思路，于2018年開始研制紅豆等9種植物類基體元素分析標準物質(zhì)，采集了全國9個不同地區(qū)的特征候選物，通過干燥、研磨粒徑符合要求后封裝，考察了均勻性和穩(wěn)定性，并將其引入合成不確定度中，通過11家實驗室對候選物中營養(yǎng)元素、重金屬元素以及對生物活性或人體健康有影響的其他元素共59種元素進行測試。除三七粉中元素成分分析標準物質(zhì)外，其余均屬首次研制，補充了植物基體元素分析標準物質(zhì)的種類，為食品營養(yǎng)與安全分析測試、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境地球化學(xué)調(diào)查與評價、植物樣品的測試技術(shù)研究提供參考。

論文全文下載鏈接：9 種植物基體元素分析標準物質(zhì)研制及量值特征.PDF