食品安全检测 食品中多元素的测定 GB 5009.268-2016检测

GB 5009.268-2016《食品安全国家标准 食品中多元素的测定》是我国食品检测领域的重要标准，规定了电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）和电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）两种主流技术，可实现多元素的高通量检测。以下是其核心技术要点和应用指南：

标准基础信息

• 现行状态：2017 年 6 月 23 日实施，2025 年 9 月 16 日废止，将被 GB 5009.268-2025 替代。过渡期内仍可使用，但建议优先采用新标准以提升检测效能。

• 适用范围：覆盖谷物、肉类、水产品、乳制品、酒类、调味品等全品类食品，可测定硼、钠、镁、铝、钾、钙、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、砷、硒、锶、钼、镉、锡、锑、钡、汞、铊、铅（ICP-MS 法）及铝、硼、钡、钙、铜、铁、钾、镁、锰、钠、镍、磷、锶、钛、钒、锌（ICP-OES 法）共 42 种元素。

• 方法原理：

• ICP-MS 法：试样消解后，以氩等离子体为离子源，通过质荷比（m/z）定性，内标法校正信号漂移，实现痕量元素定量（检出限低至 0.0001 mg/kg）。

• ICP-OES 法：利用元素受激发射的特征光谱强度定量，适用于中高浓度元素分析（检出限 0.5 mg/kg~100 mg/L）。

核心技术指标

1. 灵敏度与线性范围

• 检出限：0.5 mg/kg（如铝）~100 mg/L（如钙），定量限 2 mg/kg~100 mg/L。

• 线性范围：0~1000 mg/L，相关系数≥0.995。

• 检出限：0.0001 mg/kg（如铊）~0.05 mg/kg（如铅），定量限 0.0003 mg/kg~0.15 mg/kg。

• 线性范围：0~100 μg/L，相关系数≥0.999。

• ICP-MS 法：

• ICP-OES 法：

2. 准确性与精密度

• 加标回收率：复杂基质（如酱油、牛奶）中为85%~115%，重复性 RSD≤10%。

• 精密度要求：两次独立测定结果的差值不得超过算术平均值的20%（元素含量≤0.10 mg/kg 时）。

关键操作步骤

（一）试样消解

1. 微波消解法（推荐）

• 称样量：固体 0.2~0.5 g（含水分高的样品可增至 1 g），液体 1~3 mL。

• 消解试剂：5~10 mL 硝酸（难消解样品加 0.5~1 mL 过氧化氢），预反应 1 h 后按程序升温至 180℃消解 20 min。

• 赶酸与定容：消解液于 100℃加热 30 min 除去残留酸，用水定容至 25 mL 或 50 mL。

2. 湿法消解法

• 称取 0.5~2 g 固体或 5~10 mL 液体，加入硝酸 - 混合液（4+1），电热板低温消解至无色透明，赶酸后用 2% 硝酸定容。

3. 高压消解法

• 适用于高脂肪、高蛋白样品（如肉类、油脂），需密封于聚四氟乙烯内罐，130℃消解 4 h。

（二）仪器检测

1. ICP-MS 法关键参数

• 内标选择：Ge、In、Rh、Re、Sc（浓度 10 μg/L）用于校正信号漂移。

• 碰撞反应气：He 气（纯度≥99.995%）消除多原子干扰（如⁴⁰Ar³⁵Cl 对⁷⁵As 的干扰）。

• 汞元素特殊处理：使用含金元素（2 mg/L）的硝酸溶液作为稳定剂，防止汞吸附损失。

2. ICP-OES 法关键参数

• 波长选择：如铝（396.15 nm）、铁（259.94 nm）、锌（213.86 nm）等特征谱线。

• 基体匹配：标准溶液需与样品基质（如高盐、高有机质）一致，减少背景干扰。

质量控制要点

1. 基质干扰消除

• 高盐样品（如酱油）：采用基体匹配法或固相萃取柱（HLB 柱）净化。

• 硫化物干扰：加入 FeCl₃生成硫化铁沉淀去除。

2. 仪器稳定性验证

• 每批次检测前用调谐液（如 Li、Y、Ce、Tl、Co）优化仪器参数，确保灵敏度和氧化物产率（CeO+/Ce+≤2%）。

• 连续测定 7 次空白溶液，计算标准偏差，3 倍标准偏差对应方法检出限。

3. 标准物质验证

• 同步测定质控样品（如 GBW10017 大米粉、GBW10029 茶叶），其测定值应在标准值不确定度范围内。

注意事项

1. 试剂纯度要求

• 硝酸、需为优级纯，水为电阻率≥18 MΩ・cm 的超纯水，避免引入污染。

• 汞标准溶液需现配现用，避免长时间储存导致浓度变化。

2. 消解安全控制

• 微波消解时需使用耐高压消解罐，避免因压力过高引发爆炸。

• 赶酸温度不得超过 140℃，防止砷、汞等易挥发元素损失。

3. 数据处理规范

• 结果保留有效数字：含量≥1.00 mg/kg 时保留 3 位，<1.00 mg/kg 时保留 2 位。

• 若结果刚好为检出限（如 0.01 mg/kg），应表示为 0.01 mg/kg，而非 0.010 mg/kg。

4. 标准更新提示

• GB 5009.268-2025 已发布，新增锂、磷、硫、铷等元素检测，优化乳与乳制品中铬、锰、铅的检出限，建议优先采用。

实际应用案例

1. 酱油检测

• 称取 1.0 g 酱油，微波消解后用 ICP-MS 测定，砷、镉、汞、铅的检出限分别为 0.000005 mg/L、0.00001 mg/L、0.000005 mg/L、0.00005 mg/L，加标回收率 90.4%~103.1%，满足 GB 2762-2022 限量要求。

2. 牛奶检测

• 称取 1.0 g 牛奶，全自动消解仪处理后用 ICP-MS 测定，铬、砷、铅的精密度 RSD 为 1.7%~3.5%，定量限分别为 0.003 mg/kg、0.005 mg/kg、0.01 mg/kg，符合婴幼儿配方食品标准。

标准替代影响

GB 5009.268-2025 新增以下改进：

1. 检测范围扩大：ICP-MS 法从 26 种元素增至 30 种（新增锂、磷、硫、铷），ICP-OES 法从 16 种增至 25 种（新增砷、镉、钴等）。

2. 方法优化：乳与乳制品中铬、锰、铅的定量限分别降至 0.005 mg/kg、0.01 mg/kg、0.01 mg/kg，更贴合实际检测需求。

3. 新增篇章：第二篇针对复配食品营养强化剂，提供专属前处理和检测方法。

该标准通过多元素同步检测技术，显著提升了食品安全风险监测效率，尤其适用于痕量重金属和营养元素的高通量分析。实际操作中需严格控制消解条件和仪器参数，并关注标准更新动态以确保检测结果的合规性