CN114593974B - 含有甲萘威的山药粉基质标准样品及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种含有甲萘威的山药粉基质标准样品及其制备方法。所述标准样品的制备方法包括如下步骤：在山药块茎形成的中后期均匀喷洒甲萘威农药溶液；施药后8‑15天采集山药块茎；洗净、晾干、切段，置于破壁机中破壁匀浆制成山药糊，在500 r/min下搅拌2小时，然后在冻干盘上均匀铺开，进行冷冻干燥；移入刀质粉碎机中，以2000 r/min，粉碎20‑50min粉碎成粉末，过30目筛子，筛下物用高效混合机以200r/min混合30‑60min，获得含有甲萘威的山药粉基质标准样品；用铝箔袋进行真空包装，置于2~8℃下冷藏保存。本发明制备的基质标准样品具有均匀性好、稳定性高的优点，无论是在冷冻还是高温情况下运输均可以保证产品质量，保质期长，是一种有效可靠的标准样品。

Description

含有甲萘威的山药粉基质标准样品及其制备方法
技术领域
本发明涉及食品检测技术领域，具体涉及一种含有甲萘威的山药粉基质标准样品及其制备方法。
技术背景
甲萘威又称西维因，化学名称为甲氨基甲酸-1-萘酯（1-Naphthalenyl methylcarbamate），属于萘基氨基甲酸酯类农药，目前占世界杀虫剂市场份额的15%左右。农药不规范使用会形成农药残留污染，导致作物减产甚至死亡、降低农产品品质、造成农业生态环境失衡、危害人类身体健康。而氨基甲酸酯类农药既会对生物的免疫系统和生殖内分泌系统造成非常大的损害，又会溶解在自然水循环系统中加剧生态系统的污染。同时，随着人们健康意识的提高，食品中的各种农药残留也成为全社会共同关注的食品安全问题。因此对食品中氨基甲酸酯类农药的监测是十分重要且有意义的。
山药属多年生草质宿根性藤木植物，营养丰富，有着很好的食用和药用价值。随着人们生活水平的提高，山药作为典型的药食两用食物得到了越来越多的关注。我国作为山药原产国，大部分土地适宜种植，山药栽培范围非常广，随着市场需求量的逐渐增加，也对山药种植管理提出了更严格的要求。甲萘威作为一种高效的杀虫剂，也被用于山药虫害的防治，因此对山药中甲萘威残留量的检测是十分必要的。目前的检测手段是将待测山药样品粉碎制成粉后添加纯的甲萘威标准品后进行检测分析，但这种方式无法体现种植过程中甲萘威在山药体内外的富集状态，方法的准确性不能得到保证。因此需要研发一种以山药为基质的甲萘威标准样品作为检测待测山药中甲萘威残留量的质控手段。
发明内容
为了解决以上问题，本发明提出一种含有甲萘威的山药粉基质标准样品及其制备方法。
本发明提供的含有甲萘威的山药粉基质标准样品，所述标准样品的制备方法包括如下步骤：
步骤一，在山药块茎形成的中后期均匀喷洒甲萘威农药溶液；
步骤二，施药后8-15天采集山药块茎；
步骤三，对步骤二采集的山药块茎进行处理，具体为洗净、晾干、切段，置于破壁机中破壁匀浆制成山药糊，在500 r/min下搅拌2小时，然后在冻干盘上均匀铺开，进行冷冻干燥；
步骤四、将步骤三干燥后的山药糊移入刀质粉碎机中，以2000 r/min，粉碎20-50min粉碎成粉末，过30目筛子，筛下物用高效混合机以200r/min混合30-60min，获得含有甲萘威的山药粉基质标准样品；
步骤五，将步骤四获得的含有甲萘威的山药粉基质标准样品用铝箔袋进行真空包装，置于2~8℃下冷藏保存。
优选地，所述甲萘威农药的喷洒量为2000g/hm2。
优选地，所述步骤三的冷冻干燥的程序为：按-80℃冰箱预冻4 h、-40℃冷冻干燥2h、-30℃冷冻干燥6 h、-20℃冷冻干燥8 h、-10℃冷冻干燥10 h、0℃冷冻干燥8 h、10℃冷冻干燥6 h、20℃冷冻干燥8 h的顺序对山药糊进行冷冻干燥。
优选地，所述步骤四的粉碎时间为20min。
优选地，所述步骤四的混合时间为30min。
优选地，所述步骤一的喷洒甲萘威农药溶液的时机为：当种植地在河北省蠡县，种植品种为麻山药，种植方法为播种育苗时，在种植到120天时开始喷洒。
本发明的有益效果如下：
1、本发明提供了一种山药中甲萘威农药残留基质标准样品的制备方法，严格按照山药种植过程种植，经过在特定的时期喷洒特定用量的甲萘威，在特定的时间采集山药块茎，洗净晾干后破壁匀浆、冷冻干燥、粉碎混匀、过筛包装等一系列步骤制成。本发明制备的基质标准样品经过了严格的均稳性检验，具有均匀性好、稳定性高的优点。经检验证明，本标准品无论是在冷冻还是高温情况下运输均可以保证产品质量，满足不同区域的运输要求，保质期长，是一种有效可靠的实体标准样品，可用于相关的检测分析领域的质量控制，还可作为一种手段对参加检测的实验室或技术人员的分析能力进行认证考核，具有显著的经济价值和市场竞争力。
2、本发明填补了我国目前没有含有甲萘威的山药粉基质标准样品的空白，本发明的含有甲萘威的山药粉基质标准样品将主要应用于实验室能力验证、内部质控、方法验证等活动；有助于实验室质量控制，使定量检测结果准确性得到保证；有助于加强山药生产质量安全控制，提升检验检测机构农药残留检测水平。
3、均匀性是标准物质的基本属性。甲萘威作为种植过程中喷洒的农药，由于山药的吸收效率和甲萘威本身降解等多种因素影响，要获得均匀性合格的标准样品比较困难。而本发明确定了山药采样时间在8-15天时才能获得较好的均匀性，同时确定了标准样品制备过程中的粉碎和混合时间，消除了不同参数设置的对基质样品均匀性的影响。
4、稳定性也是标准物质的基本属性，标准样品从制备到使用涉及贮存和运输过程，这可能会导致标准样品稳定性的变化，因此需要进行两方面的稳定性评估，一是依据样品包装和运输的形式，选择短期稳定性评估的温度。通常是在不同的温度条件下进行，考察温度对于标准物质特性值的影响；二是在规定的贮存条件下，在较长周期内定期对标准物质特性值进行检测，考察其保持在规定范围内的能力。按本发明制备的含有甲萘威的山药粉基质标准样品短期稳定性和长期稳定性均符合要求，在4-50℃储存环境下有效期为6个月。
5、本发明实施例1样品经8家实验室检测，确定标准值为2.60 mg/kg；本样品还可以用于考察实验室检测能力水平，通过35家实验室检测结果，并计算z值，从而判定实验室检测能力是否达标。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1 在不同工艺参数下制备含有甲萘威的山药粉基质标准样品
A组：一种含有甲萘威的山药粉基质标准样品的制备方法，其具体制备方法如下：
选择河北省蠡县的麻山药播种育苗，在种植120天后的山药块茎形成期进行喷雾施药，甲萘威施药浓度为2000 g/hm2。施药结束后的第8天进行采集、晾干、洗净、切段，置于破壁机中破壁匀浆制成山药糊，在500 r/min下搅拌2小时；将浆液在冻干盘上均匀铺开，按-80℃冰箱预冻4 h、-40℃冷冻干燥2 h、-30℃冷冻干燥6 h、-20℃冷冻干燥8 h、-10℃冷冻干燥10 h、0℃冷冻干燥8 h、10℃冷冻干燥6 h、20℃冷冻干燥8 h的顺序对浆液进行冷冻干燥，将样品移入刀质粉碎机中以2000 r/min，粉碎20min制成粉末，再过30目筛子，用高效混合机1000 r/min混合30min，使样品充分均匀。用铝箔袋进行真空包装，每袋质量40 g，置于2~8℃下冷藏保存。
B组：与A组不同的是，B组的采样时间为15天。
C组：与A组不同的是，C组的采样时间为1天。
D组：与A组不同的是，D组的采样时间为25天。
E组：与A组不同的是，E组的采样时间为50天。
F组：与A组不同的是，F组的刀质粉碎机的粉碎时间为15min。
G组：与A组不同的是，G组的刀质粉碎机的粉碎时间为10min。
H组：与A组不同的是，H组的刀质粉碎机的粉碎时间为80min。
I组：与A组不同的是，I组的高效混合机的混合时间为25min。
J组：与A组不同的是，J组的高效混合机的混合时间为15min。
K组：与A组不同的是，K组的高效混合机的混合时间为100min。
实施例2 均匀性检验
对上述各组样品进行均匀性检验。检测方法采用《GB 23200.121-2021 食品安全国家标准 植物源性食品中331种农药及其代谢物残留量的测定 液相色谱-质谱联用法》。统计方法采用单因子方差统计分析法，通过采用F检验对三个水平样品进行均匀性检验。具体方法为从上述各组制备的样品中随机抽取30袋，每个样品作为独立子样进行检测，每个子样也需进行三次平行结果测定，实验结果取平行测量的平均值。所有样品以随机次序在重复性条件下进行测试。
检验结果见表1-11。
Figure 929333DEST_PATH_IMAGE001
Figure 377632DEST_PATH_IMAGE002
Figure 970418DEST_PATH_IMAGE003
Figure 427944DEST_PATH_IMAGE004
Figure 320945DEST_PATH_IMAGE005
Figure 471304DEST_PATH_IMAGE006
Figure 814036DEST_PATH_IMAGE007
Figure 888302DEST_PATH_IMAGE008
Figure 619498DEST_PATH_IMAGE009
Figure 816124DEST_PATH_IMAGE010
Figure 649082DEST_PATH_IMAGE011
Figure 713990DEST_PATH_IMAGE012
Figure 50425DEST_PATH_IMAGE013
Figure 808165DEST_PATH_IMAGE014
Figure 253053DEST_PATH_IMAGE015
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Figure 327241DEST_PATH_IMAGE017
Figure 741036DEST_PATH_IMAGE018
Figure 797854DEST_PATH_IMAGE019
Figure 689718DEST_PATH_IMAGE020
Figure 390957DEST_PATH_IMAGE021
Figure 490500DEST_PATH_IMAGE022
其中，E组的样品的检测结果低于定量限，甲萘威降解程度过大，因此不具备作为标准样品的价值。将上述数据进行单因素方差分析，可得出以下方差分析结果：在置信概率为0.95，自由度f1=29，f2=60情况下，通过F检验表可以得出，F0.05（29，30）=1.65，A组样品和B组样品中F值<临界值F0.05（29，30），表明A组样品和B组样品的组内和组间没有显著性差异，样品是均匀的，具备作为质量控制样品的要求。而C组和E组样品中的F值均大于临界值F0.05（29，30），表明样品是不均匀的，说明山药的采集时间对最终制备的基质标准样品均匀性影响显著，喷洒甲萘威后过早或过晚采集山药制备的样品都不能用作基质标准样品，只有喷洒甲萘威后8-15天采集的，才能满足基质标准样品的均匀性要求。F组到K组样品的F值均大于临界值F，表明山药样品粉碎或混匀过长或过短都会导致样品结果的不均匀，不能作为基质标准样品。
实施例3 稳定性检验
对满足均匀性要求的样品进行稳定性的检测，选择A组的样品进行实验。根据《JJF1343-2012 标准物质定值的通用原则及统计学原理》确定稳定性检验的统计方法为t分析检验法，采用特性值随时间变化曲线来判断样品特性值是否具有单方向变化趋势，用线性拟合模型评估标准样品的稳定性。稳定性检测包含两个方面：长期稳定性（贮藏稳定性）和的短期稳定性（运输稳定性）。按照先密后疏的抽样原则进行抽样，其中短期稳定性共设置6个取样时间点，4℃、20℃、40℃贮藏，长期稳定性检测共设置6个取样时间点，-18℃贮藏。每个取样时间点随机抽取A组的3个样品，每个样品做两次平行，取三个子样的平均值来分析A组样品中甲萘威的含量。
Figure 519767DEST_PATH_IMAGE023
Figure 730169DEST_PATH_IMAGE024
Figure 285915DEST_PATH_IMAGE025
Figure 304162DEST_PATH_IMAGE026
Figure 69993DEST_PATH_IMAGE027
Figure 569238DEST_PATH_IMAGE028
从表12-表15可以看出，采用本发明方法制备的含有甲萘威的山药粉基质标准样品在短期稳定性和六个月的长期稳定性考察中|b1|均小于 t0.95，n-2×s(b1)，该基质标准样品中的甲萘威的含量趋于稳定，-18℃储存环境下可确定为该含有甲萘威的山药粉基质标准样品的保存环境，有效期为6个月。
实施例4 定值
依据《JJF 1343-2012 标准物质定值的通用原则及统计学原理》的要求对A组的样品进行定值。采用8家实验室协同定值的方法进行该基质标准样品的定值，参加定值的实验室均为通过资质认定的实验室。检测结果需检测数据是否服从正态分布，其次用格拉布斯检验各实验室内的数据是否有可疑值，采用科克伦检验判断各实验室间的数据是否具有同等精度，在满足上述要求的情况下，数据才具有代表性，方可参与定值结果统计分析。
Figure 245070DEST_PATH_IMAGE029
Figure 686416DEST_PATH_IMAGE030
Figure 690275DEST_PATH_IMAGE031
正态性检验采用夏皮洛-威尔克检验法，查表可得W(n，p)=0.842（其中n=10，p=0.95）。由于各家实验室数据经的W值均大于0.842。因此可以认为接受各家实验室检测数据为正态分布。
采用格拉布斯检验法检验各实验室组内检测结果是否具有可疑值，由格拉布斯临界值表可知λ（0.05,10）=2.290。结果表明检测结果最大残值绝对值均小于λ（0.05,10）*S，表明各家实验室定值结果之间无异常值，不存在可疑值，因此所有数据予以保留，可参与定值结果统计。
采用科克伦检验判定各家实验室定值结果之间是否等精度。科克伦检验要求C小于等于C(α,m,n)，表明各组数据平均值间为等精度，否则判定为离群值，计算定值结果时应去除该组数据。查临界表可知，C(0.05,8,10)=0.2829。表16显示科克伦检验的C值为0.1693，小于临界值，则实验室检测结果组间数据为等精度，所有数据应予以保留，可参与定值结果统计。
Figure 711321DEST_PATH_IMAGE032
根据《JJF 1343-2012 标准物质定值的通用原则及统计学原理》的要求，在对各家实验室定值结果进行可疑值检验、等精度检验之后，还需对各家实验室定值结果的平均值检验是否存在显著性差异，是否满足数据分布的正态性。经计算，8家实验室平均值之间不存在显著性差异且符合正态性检验，数据满足统计要求，则A组制备的含甲萘威的山药基质标准样品的标准值取各家实验室平均结果的均值，即A组制备的含甲萘威的山药基质标准样品的标准值为2.60mg/kg。
实施例5 不确定度
根据《JJF 1343-2012 标准物质定值的通用原则及统计学原理》，标准物质的定值结果的不确定度由3部分组成：标准物质不均匀性引起的不确定度、标准物质不稳定性引起的不确定度、标准物质定值过程引起的不确定度。通过计算各部分的不确定度可以确定合成不确定度U（y），置信度为95%水平，扩展不确定度U为两倍的合成不确定度：
Figure 851446DEST_PATH_IMAGE033
均匀性引入的不确定度
根据《JJF 1343-2012 标准物质定值的通用原则及统计学原理》，A组样品的瓶内 方差小于样品的瓶间方差（
Figure 463693DEST_PATH_IMAGE034
），因此可估计得到瓶间均匀性标准偏差sbb等同于瓶间不 均匀性导致的不确定度分量ubb。故ubb=0.00165 mg/kg。但由于ubb<s2，表明估计得到的瓶间 标准偏差小于重复性标准偏差对瓶间标准偏差的影响，此时标准物质不均匀性导致的不确 定性可用下述公式计算。
Figure 79482DEST_PATH_IMAGE035
其中：
MSwithin--瓶间均匀性评估中的测量重复性方差；
n--组内测量次数；
vMSwithin--MSwithin的自由度。
经计算，最终得到的均匀性导致的不确定度分量ubb为0.00563 mg/kg。
稳定性引入的不确定度
根据《JJF 1343-2012 标准物质定值的通用原则及统计学原理》的要求，实施例1的样品稳定性变化趋势不明显。采用趋势分析法进行稳定性检验时，可按照公式：us=s(β1)·X计算稳定性引入的不确定度。已知本次标准物质稳定性监测的s(β1)=0.00263，X=6个月，故us =0.0158 mg/kg。
定值引入的不确定度
A组样品定值采用的方式为使用多种已确证准确性的方法，由多个实验室合作定值。每个实验室仅提供一系列的观测值。根据标准要求，原则上，此种定值模式下平均值的标准偏差就是定值不确定度uchar。
Figure 189039DEST_PATH_IMAGE036
经计算，最终得出实验室联合定值引入的标准不确定度uchar=0.0032 mg/kg。
故计算可得总合成不确定度为U（y）为0.0171 mg/kg，扩展不确定度U为0.0342 mg/kg。A组的山药粉基质标准样品中甲萘威的最终确定的特性值为2.60±0.0342 mg/kg（k=2）
实施例6 实验室检测能力验证
依据ISO/IEC 17043:2010《合格评定-能力验证的通用要求》的要求运作能力验证计划，将A组的样品用于此次能力验证计划。本次计划共有35家实验室参加，各家实验室反馈结果如下：
Figure 432939DEST_PATH_IMAGE037
Figure 701240DEST_PATH_IMAGE038
本次能力验证计划按照ISO 13528:2015《利用实验室间比对进行能力验证的统计方法》和CNAS-GL002:2018《能力验证结果的统计处理和能力评价指南》的要求处理检测结果和评价结果。以z值反应各实验室检测结果的准确性：∣z∣≤2.0为满意结果；2.0＜∣z∣＜3.0为可疑结果；∣z∣≥3.0为不满意结果（离群值）。各实验室可通过z值大小来对了解自己的技术能力，可通过查找原因达到提高实验室相应的检测能力的目的。
采用稳健统计的稳健平均值作为指定值，稳健标准差作为能力评定标准差。指定值X的不确定度为1.25×能力评定标准差/√参加实验室的数量。经计算，A组样品的指定值为2.62 mg/kg，能力评定标准差为0.0523 mg/kg，与专家实验室定值结果相近。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.含有甲萘威的山药粉基质标准样品，其特征在于，所述标准样品的制备方法包括如下步骤：
步骤一，在山药块茎形成的中后期均匀喷洒甲萘威农药溶液；
步骤二，施药后8-15天采集山药块茎；
步骤三，对步骤二采集的山药块茎进行处理，具体为洗净、晾干、切段，置于破壁机中破壁匀浆制成山药糊，在500 r/min下搅拌2小时，然后在冻干盘上均匀铺开，进行冷冻干燥；
步骤四，将步骤三干燥后的山药糊移入刀质粉碎机中，以2000 r/min，粉碎20-50min粉碎成粉末，过30目筛子，筛下物用高效混合机以200r/min混合30-60min，获得含有甲萘威的山药粉基质标准样品；
步骤五，将步骤三获得的含有甲萘威的山药粉基质标准样品用铝箔袋进行真空包装，置于2~8℃下冷藏保存。
2.根据权利要求1所述含有甲萘威的山药粉基质标准样品，其特征在于，所述甲萘威农药的喷洒量为2000g/hm2。
3.根据权利要求1所述含有甲萘威的山药粉基质标准样品，其特征在于，所述步骤三的冷冻干燥的程序为：按-80℃冰箱预冻4 h、-40℃冷冻干燥2 h、-30℃冷冻干燥6 h、-20℃冷冻干燥8 h、-10℃冷冻干燥10 h、0℃冷冻干燥8 h、10℃干燥6 h、20℃干燥8h的顺序对山药糊进行冷冻干燥。
4.根据权利要求1所述含有甲萘威的山药粉基质标准样品，其特征在于，所述步骤四的粉碎时间为20min。
5.根据权利要求1所述含有甲萘威的山药粉基质标准样品，其特征在于，所述步骤四的混合时间为30min。
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