CN109883782A - 一种含有三聚氰胺的乳粉标准物质及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于乳粉标准物质的制备技术领域，具体涉及一种含有三聚氰胺的乳粉标准物质及制备方法，所述标准物质由包括如下步骤的方法制得：将三聚氰胺、乳粉分别溶解后进行混合制成均一的溶液，然后将溶液进行干燥、粉碎，得所述标准物质。本发明提供的标准物质均匀性良好，稳定性强，可在常温下保存12个月以上。而且该标准物质在使用时无需将标准物质加入待测样品，可以避免标准物质与基体结合从而影响检测结果的情况，提高了检测结果的准确性和可靠性，而且该标准物质适用范围广。

Description

一种含有三聚氰胺的乳粉标准物质及其制备方法

技术领域

本发明属于标准物质的制备技术领域，具体涉及一种含有三聚氰胺的乳粉标准物质及其制备方法。

背景技术

三聚氰胺(英文：Melamine)，是一种三嗪类含氮杂环有机化合物，常用作化工原料生产塑料制品、粘合剂、金属抗老化剂、着色剂等，因其有较高的氮含量，也被称为蛋白精，它并非食品原料，因此不能将其加入到食品中。

对于三聚氰胺的检测，国家发布了多个检测标准，这些标准所用的标准物质全部为纯的标准品，但是这些标准物质在检测过程的质量控制主要是通过向样品中加入纯的三聚氰胺标准品后进行检测分析，由于食品组成复杂，三聚氰胺与基体发生结合，导致检测结果与真实结果产生偏差，影响了检测结果的准确性与可靠性。

如中国专利申请CN201110226422.7《三聚氰胺溶液标准物质的制备方法》，即公开了一种由三聚氰胺和甲醇溶液制备三聚氰胺溶液标准物质的方法。但该方法提供的标准物质由于是纯的三聚氰胺溶液，在实际检测过程中无法避免三聚氰胺与基体结合进而影响检测结果的问题。

因此需要一定带基体的标准物质来协助检测才能保证检测结果的准确性。

但目前并无公开文献介绍含有带基体的三聚氰胺标准物质及制备技术，因此制备相关标准物质对于检测方法的开发、检测过程的质量控制、实验室能力验证、实验室间比对及在快速检测领域用于快速检测过程中对快检产品进行质量控制等具有重要意义。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，本申请的发明目的之一在于提供一种检测过程中无需将标准物质加入待测样品、可以避免标准物质与基体结合的含有三聚氰胺的乳粉标准物质。

为了实现上述发明目的，本发明提供了如下技术方案：

一种含有三聚氰胺的乳粉标准物质，其由包括如下步骤的方法制备：

1)将三聚氰胺、乳粉分别溶解后均匀混合，配制成均一的溶液，

2)将溶液干燥、粉碎，即得所述标准物质。

优选地，步骤1)均匀混合时向体系中加入消泡剂，消泡剂可以防止标准物质溶液在均质时产生泡沫，保持其均一性，并且不影响对三聚氰胺的检测。

进一步优选地，所述标准物质溶液中消泡剂的含量为0.05-0.1g/kg。

进一步优选地，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。

更进一步优选地，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。

优选地，步骤1)所述三聚氰胺的纯度大于99％，进一步优选地，三聚氰胺的纯度大于99.5％。

优选地，所述三聚氰胺溶解所采用的溶剂为甲醇水溶液，所述甲醇水溶液的浓度为40-80％；进一步优选地，所述甲醇水溶液的浓度为50-70％。

优选地，所述乳粉溶解是将乳粉与水以1:1-1:10的质量比配制成复合液。

进一步优选地，所述乳粉溶解是采用乳粉与水以1:1.5-1:3的质量比配制而成；

作为一种最优方案，所述乳粉溶解是采用乳粉与水以1:1.5的质量比配制而成。

优选地，步骤2)所述的干燥为冷冻干燥，干燥条件为温度-44℃，压力0.08Mpa，干燥时间不少于12h/1kg。该干燥条件下物料干燥速度快，能很好的保持标准物质的原始状态，有利于粉碎，也能提高后期的混合效率。

进一步优选地，所述冷冻干燥之前还包括预冷冻，所述预冷冻的温度为-40℃，时间为45min-60min。

优选地，步骤2)所述的干燥处理后的物料的水分含量＜5wt％。

控制干燥后物料的水分小于5wt％，可以防止标准物质在保存是时结块以及确保粉碎后粉末的流动性。

优选地，所述粉碎后还包括过筛、混匀，所述过筛使用的筛的目数为40-50目。该尺寸的筛可较好的去除大颗粒，且能提高后期的混合效率，筛目数大于50目物料过筛较困难，效率低，筛目数小于50目，大颗粒物料无法除去，影响标准物质的均匀性；

混匀时的参数为：三维混合机内混合，转速40r/min，混合时间不少于30min；

优选地，三聚氰胺、乳粉分别溶解后依次经混合机、均质机进行混合、均质实现均匀混合，其中混合采用的混合方式为机械搅拌混合；

均质时的参数为：采用的是单柱塞或双柱塞高压均质，流量为30L/h，工作压力4Mpa，该均质条件能使均质的物料充分乳化，颗粒细，均匀性好。

优选地，本发明所述的含有三聚氰胺的乳粉标准物质在混匀后进行充氮包装、杀菌，所述的杀菌条件为：辐照杀菌，辐射源为钴60，辐照强度10kGy，辐照时间不低于20h。

本发明中，三聚氰胺与乳粉的比例根据乳粉中三聚氰胺的目标含量决定，如要制备1kg乳粉样品，要求三聚氰胺含量为10mg/kg，其配制过程为：先取1kg乳粉，加水配制成乳粉复溶液，再配制10mg/mL或其他任意浓度的三聚氰胺储备液，向乳粉复合液中加入三聚氰胺储备液至三聚氰胺的含量为10mg即可。

本发明的另一个目的在于提供上述标准物质的制备方法，其包括如下步骤：

1)将三聚氰胺、乳粉分别溶解后均匀混合，配制成均一的溶液，

2)将溶液干燥、粉碎，即得所述标准物质。

本发明所述的标准物质在乳粉、原料乳、乳脂肪、炼乳及含乳饮料中三聚氰胺的检测方面的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

(1)本发明提供的含有三聚氰胺的乳粉标准物质均匀性良好，稳定性强，可在常温下保存12个月以上。

(2)本发明提供的含有三聚氰胺的乳粉标准物质，在使用时无需将标准物质加入待测样品，可以避免标准物质与基体结合从而影响检测结果的情况，提高了检测结果的准确性和可靠性，而且该标准物质适用范围广，不仅可以用于乳粉、原料乳、乳脂肪、炼乳及含乳饮料中三聚氰胺含量的日常分析检测以对乳粉质量进行控制，还可以用于检测方法的开发、实验室能力验证、实验室间比对及在快速检测领域用于快速检测过程中对快检产品进行质量控制。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

一种含有三聚氰胺的乳粉标准物质，其由包括如下步骤的方法制备：

1)三聚氰胺储备液的制备

称取25mg三聚氰胺(纯度大于99％)，采用浓度为50％甲醇水溶液进行溶解，配成浓度为1mg/mL的三聚氰胺储备液；

2)乳粉复溶液的配制

称取1kg乳粉(该乳粉可以为全脂乳粉、婴幼儿乳粉或调制乳粉)，要求乳粉中水分含量应＜5wt％，色泽均一，无肉眼可见杂质，无结块，冲调性良好；

将乳粉倒入与其质量比为1:1.5的50℃的热水，使其充分溶解，配成乳粉复合液；

3)标准物质的制备

取三聚氰胺储备液2.5mL，和步骤2)配制的乳粉复合液进行混合、均质制成均一的三聚氰胺标准物质溶液，然后将标准物质溶液进行干燥、粉碎，过筛、混匀；

其中，各操作的工艺参数是：

混合：向乳粉复合液中加入三聚氰胺储备液，然后按0.05g/kg的比例加入消泡剂聚二甲基硅氧烷，混合均匀，混合方法为：机械搅拌混合，转速为30r/min，混合时间不少于30min；

均质：将混合均匀的物料进行均质制成标准物质溶液，均质方法为：单柱塞高压均质，流量为30L/h，工作压力4Mpa；均质机仪器设备厂家：上海诺尼轻工机械有限公司，型号：GJJ-0.03/100；

干燥：首先对均质后的标准物质溶液进行预冷冻，冷冻条件为：温度-40℃，时间为45min；

然后将预冷冻后的物料放入冷冻干燥机进行干燥，干燥条件为：在温度为-44℃、压力0.08Mpa条件下，干燥不少于15h/1kg。

粉碎、过筛与混匀：将冷冻干燥后的物料进行粉碎、过筛后进行混匀，过筛使用的筛的目数为40目，混合条件为：三维混合，转速40r/min，混匀时间不少于30min。

4)分装：采用普通西林瓶充氮包装，每瓶装10g，

5)杀菌：采用辐照杀菌法对样品进行杀菌，杀菌条件为：辐照源钴60，辐照剂量10Kgy，辐照时间不少于20h。

实施例2

一种含有三聚氰胺的乳粉标准物质，其与实施例1的区别仅在于，

步骤3)中加入的消泡剂为聚醚类消泡剂聚氧丙基聚氧乙基甘油醚。

实施例3

一种含有三聚氰胺的乳粉标准物质，其与实施例1的区别仅在于，

步骤3)中加入的消泡剂为按照中国发明专利申请CN201611225214.4实施例1公开的方法制得的消泡剂。

实施例4

一种含有三聚氰胺的乳粉标准物质，其与实施例1的区别仅在于，

步骤3)中混合采用如下操作：

向乳粉复合液中加入三聚氰胺储备液，然后按0.8g/kg的比例加入消泡剂聚二甲基硅氧烷，混合均匀，混合方法为：机械搅拌混合，转速为30r/min，混合时间不少于30min。

实施例5

一种含有三聚氰胺的乳粉标准物质，其与实施例1的区别仅在于，

步骤3)中未加入消泡剂。

性能测试

1、均匀性检验：

按照CNAS-GL03:2006规定的对标准物质进行均匀性检验的方法对本发明如上实施例1制得的标准物质进行检验。抽取样本数量共180个，顺序编号后随机抽取10个样品进行检验，检验方法依照国标GB/T22338-2008的规定，每个样品在重复条件下检测2次为一组，共10组数据，采用单因素方差分析方法对数据进行统计分析，计算组内的均方差与组间均方差，以及各自的自由度，显著性水平α，按给定的计算方法计算统计量F，通过查GB/T15000.5-1994附录B，找出临界值F，进行比较，得出结论，计算结果见表1。

表1实施例1制得的标准物质的均匀性检验结果

采用相同的均匀性检验方法，对实施例2-6及对比例1提供的制备方法制得的标准物质的均匀性进行检验，按相同的计算方法，得到有统计量F结果如下表2。

表2实施例2-6及对比例制得的标准物质的均匀性检验结果统计量

	统计量F
		实施例2	2.19
实施例3	2.95
		实施例4	2.99
实施例5	4.5

根据表1、表2的均匀性检验结果可以看出，本发明实施例1-5提供的标准物质的均匀性实验所得F值均小于临界值Fa(9,10)＝3.02，表明样品间不存在显著性差异，所得的样本是均匀的；而对比例1的F值(4.5)大于临界值，表明样品间存在显著性差异，所得的样本是不均匀的。而且，将实施例1-5进行比较可以看出，是否加入消泡剂、消泡剂的种类及含量对标准物质的均匀性均会产生不同程度的影响。

2、稳定性实验

按照CNAS-GL03:2006的规定对实施例1制得的标准物质进行稳定性检验。

实验方法：在对标准物质分装完后0个月、2个月、4个月、6个月、8个月、10个月、12个月考察稳定性，每个时间点随机抽取3个样品，每个样品平行测定2次，以三瓶样品的总平均值为该时间制得的标准物质的稳定性检验结果，0个月检验结果使用均匀性检验结果的总平均值，检测方法与均匀性研究检验方法一致。

数据统计方法依据GB/T15000.3-2008采用线性拟合方程模型为稳定性研究基本模型，可表示为：

Y＝β₀+β₁X+ε

式中：

X—时间；

Y—参考物质的特性量值；

β₀、β₁—回归系数；

ε—随机误差分量。

对于稳定性较好的样品，β₀为测定得到的值，β₁期望值为0，X与Y之间的线性关系可用t检验法进行检验，具体计算方法如下：

直线斜率的计算：

截距的计算：

直线上点标准偏差的计算：

与斜率相关的不确定度的计算：

计算结果见表3，查GB/T15000.5-1994附录F，得自由度为5，置信水平为0.95的t因子为2.57，由计算结果可以看出，|b₁|＜t_0.95，5×S(b₁)，故斜率是不显著的，因而说明样品在12个月期间有良好的稳定性。

表3实施例1制得的标准物质的稳定性检验结果

采用相同的稳定性检验方法，对实施例2-5提供的标准物质的稳定性进行检验，发现12个月时，除实施例5外，实施例1-4提供的标准物质均表现出较好的稳定性。而且实施例1-5提供的标准物质的稳定性排序如下：实施例1＞实施例4＞实施例2＞实施例3＞实施例5。

为了确定标准物质中三聚氰胺的含量，还对实施例1制得的标准物质的定值及不确定度进行考察，结果如下表4、5。

3、定值

标准物质的定值由10个本领域具备认定资质的实验室协作完成，定值的确定方法采用标准GB/T22388-2008中规定的方法，其中，每个实验室对同一样品检测三次，并取三次检测数据的平均值。具体检测数据见表4。

表4实施例1制备的标准物质的定值结果

对所有数据进行统计分析：

其结果判定规则为：

实验室数P＝10，每个实验室测定数n＝3，查柯克伦检验5％的临界值为0.445，1％的临界值为0.536。

由表4可知，7号实验室的标准偏差最大，柯克伦检验统计量C＝0.2188，

C≤C_(5％)，则10个实验室的检验结果全部通过柯克伦检验。

(2)对10个实验室的检测均值进行单值格拉布斯检验

利用单格拉布斯检验分析10个实验室检验结果平均值之间的变异，

格拉布斯检验统计量计算公式G_p为：

或

式中：

G_1P(G₁₁)——平均值中最大值(最小值)统计量；

X_(1p)(X₍₁₁₎)——平均值最大值(最小值)；

——总平均值；

s——平均值标准偏差。

其结果判定规则为：

实验室数P＝10，查格拉布斯检验的临界值表，G_(5％)的临界值为2.290，G_(1％)的临界值为2.482。

由表4可知，7号实验室的平均值最大，10号实验室的平均值最小，按上述公式计算得：G_1p＝0.982，G₁₁＝1.54。

由计算结果可以看出，G₁＜G_(5％)，所有数据的均值可保留参加双值格拉布斯检验。

(3)对10个实验室的检测均值进行双值格拉布斯检验

双格拉布斯检验量G_2P的计算公式为：

其中：G_2P是检验最大的两个值是否为离群值，G₂₁是检验最小的两个值是否为离群值，S_(P-1，P) ²为P个数据去除最大两个值后的方差，S_(1，2) ²为P个数据去除最小两个值后的方差，S₀ ²为原数组方差。

其结果判定规则为：

实验室数P＝10，查格拉布速检验的临界值表，G_(5％)的临界值为0.1864，G_(1％)的临界值为0.1150。

根据表4结果，按上述公式计算得：G_2P＝0.4400，G₂₁＝0.2260。由结果可以看出，G₂≥G_(5％)，所有数据均为正确值，均可保留并参与定值。

4、不确定度评估：

实施例1提供的标准物质采用的定值是由10家实验室协同检测后确定，引入的不确定度主要包括四个方面：

1)短期稳定性引入的不确定度μ_sts；

2)测定值的标准不确定度μ_char；

3)瓶间差异引入的不确定度μ_bb；

4)长期稳定性引入的不确定度μ_lts。

由于标准物质的定值获得方式是协同定值，短期稳定性引入的不确定度已包含在实验室的检测值中，故可忽略不计,μ_sts＝0。

①测定值的标准不确定度

检测数据经柯克伦检验与格拉布斯检验分析，所有数据均可保留并参与最终定值，标准物质的定值即为平均值的均值，与平均值的均值有关的合成标准不确定计算方式为：

其中：

——实验室检测结果总平均值；

Y_i——实验室检测结果平均值；

P——实验室数；

s——平均值标准偏差。

②瓶间差异引入的不确定度μbb

在对样品均匀性研究中，瓶间均匀性已被验证，统计方法采用单因素方差分析，由下列公式计算瓶间差异引入的不确定度μbb：

瓶间方差计算：

瓶间标准偏差：

重复性标准偏差：

由瓶间均匀度引入的不确定度：

③长期稳定性引入的不确定度μ_lts

稳定性数据统计采用线性拟合方程模型，由稳定性研究结果表明，在12个月期间样品是稳定均匀的，故由长期稳定性引入的不确定度μ_lts可按下式计算：

u_lts＝s_b×t

由表3计算的S_b带入公式计算得μ_lts。

④合成不确定度

合成不确定度是通过对标准物质的定值、均匀性和稳定性对特性值对总不确定度的贡献来计算的，计算方式见下表：

其中置信水平为95％时，k＝2，计算结果见表5。

表5：不确定度评定结果表

名称	μ<sub>char</sub>	μ<sub>bb</sub>	μ<sub>lts</sub>	μ<sub>sts</sub>	μ<sub>CRM</sub>
						三聚氰胺	0.0097	0.0477	0.036	0	0.31

由于本发明标准物质中三聚氰胺的含量由定值的总平均值与不确定度组成，所以，实施例1提供的标准物质中三聚氰胺的含量为2.70±0.31mg/kg。

也即，实施例1提供的标准物质，由10家实验室检测后确定，三聚氰胺的含量为2.70±0.31mg/kg，该结果是针对(实施例1提供的)同一批标准物质多次检测后确定，检测结果具有可重复性，所以，如上含量范围即为实施例1提供的标准物质的(三聚氰胺含量)标示值。

在使用本发明提供的标准物质进行质量控制的过程中，需先按照一定的检测方法对标准物质中三聚氰胺的含量进行检测，如果测得结果与10家实验室的协同检测结果(即标示值)一致，则表明此次检测所采用的检测方法可行，整个检测过程可以采信，即采用相同的检测方法对待测样品中三聚氰胺的含量进行检测。

试验例：采用本发明提供的标准物质对奶粉中三聚氰胺的含量进行分析检测如下以市场购入的光明全脂奶粉(400g)为待检测样品，采用本发明实施例1提供的乳粉标准物质进行分析检测，方法如下：

步骤1，按照国标GB/T22388-2008规定的高效液相色谱法检测原料乳与乳制品中三聚氰胺的检测方法对实施例1提供的乳粉标准物质中三聚氰胺的含量进行检测；测得结果为标准物质中三聚氰胺的含量为2.7mg/kg；

由于该检测值(2.7mg/kg)与标准物质的标示值(2.70±0.31mg/kg)一致，这表明步骤1所采用的检测方法可靠，整个检测过程可以采信。

步骤2，采用如上相同的方法对待测样品(光明全脂奶粉)中的三聚氰胺进行检测，检测结果为1.2mg/kg。

以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种含有三聚氰胺的乳粉标准物质，其由包括如下步骤的方法制备：

1)将三聚氰胺、乳粉分别溶解后均匀混合，配制成均一的溶液，

2)将溶液干燥、粉碎，得到标准物质。

2.根据权利要求1所述的标准物质，其中，步骤1)均匀混合时向体系中加入消泡剂。

3.根据权利要求2所述的标准物质，所述标准物质溶液中消泡剂的含量为0.05-0.1g/kg。

4.根据权利要求2或3所述的标准物质，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。

5.根据权利要求4所述的标准物质，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。

6.根据权利要求1所述的标准物质，步骤1)所述三聚氰胺的纯度大于99％。

7.根据权利要求1所述的标准物质，所述三聚氰胺溶解所采用的溶剂为甲醇水溶液，所述甲醇水溶液的浓度为40-80％。

8.根据权利要求1所述的标准物质，所述乳粉溶解是将乳粉与水以1:1-1:10的质量比配制成复合液。

9.一种含有三聚氰胺的乳粉标准物质的制备方法，其包括如下步骤：

1)将三聚氰胺、乳粉分别溶解后均匀混合，配制成均一的溶液，

2)将溶液干燥、粉碎，即得所述标准物质。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的标准物质在乳粉、原料乳、乳脂肪、炼乳及含乳饮料中三聚氰胺的检测方面的应用。