牛奶中蛋白質(zhì)測(cè)定能力驗(yàn)證結(jié)果與分析

葉巧燕, 郝欣雨，常嶸，張玉卿，遲雪露，宮慧姝，劉慧敏，鄭楠

（1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所農(nóng)業(yè)農(nóng)村部奶產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室農(nóng)業(yè)農(nóng)村部奶及奶制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心 動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193；2.甘州區(qū)動(dòng)物衛(wèi)生監(jiān)督所，甘肅 張掖 734000）

0 引 言

蛋白質(zhì)是構(gòu)成機(jī)體細(xì)胞、組織、器官的重要成分，在人體中起到催化、免疫、運(yùn)輸氧氣、調(diào)節(jié)生理機(jī)能等重要作用，是一切生命的物質(zhì)基礎(chǔ)[1]。牛奶是人們飲食結(jié)構(gòu)中十分重要的食品，具備較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[2-3]，被認(rèn)為是最完美的天然食品之一，在預(yù)防各種慢性疾病，促進(jìn)人體各項(xiàng)機(jī)能成長(zhǎng)等方面有著顯著功效[4-5]。蛋白質(zhì)是牛奶中主要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，它的含量是衡量牛奶營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高低的重要指標(biāo)之一[6]。

能力驗(yàn)證是利用實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)，按照預(yù)先制定的準(zhǔn)則評(píng)價(jià)參加者的能力[7-8]。能力驗(yàn)證作為重要的外部質(zhì)量評(píng)價(jià)活動(dòng)，是實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)能力監(jiān)控的重要手段[9-12]，有利于發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部存在的系統(tǒng)偏差，找到與其他實(shí)驗(yàn)室間的差異，從而保證實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)技術(shù)能力和檢測(cè)質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)和提升[13]。在牛奶質(zhì)量監(jiān)測(cè)中，蛋白質(zhì)的測(cè)定是評(píng)價(jià)牛奶整體質(zhì)量的重要內(nèi)容。組織各實(shí)驗(yàn)室參加牛奶中蛋白質(zhì)測(cè)定的能力驗(yàn)證，對(duì)評(píng)價(jià)自身檢測(cè)能力、發(fā)現(xiàn)與分析存在的問題、提高實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)能力與管理水平等方面有明顯的效果和作用[14]。

1 材料與方法

1.1 樣品制備

考核樣品通過委托有資質(zhì)的單位制備，主要是生乳樣品通過離心去脂，膜過濾分離蛋白質(zhì)，再將蛋白質(zhì)與濾液按不同比例配制，充分混勻、殺菌、添加防腐劑。然后定量（40 g/瓶）分裝，放入塑料瓶中，分裝后的樣品，粘貼唯一性標(biāo)識(shí)，冷藏保存。蛋白質(zhì)樣品分為A、B、C 3 組，3 組間濃度各有差異，其中2 組樣品為能力驗(yàn)證考核樣品，另外1 組樣品為能力驗(yàn)證干擾樣品，每個(gè)參試實(shí)驗(yàn)室收到1 個(gè)考核樣和1 個(gè)干擾樣。

1.2 樣品均勻性考察

按照CNAS-GL 003:2018《能力驗(yàn)證樣品均勻性和穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指南》[15]的要求，每組隨機(jī)抽取15 份制備好的樣品，在重復(fù)性條件下按隨機(jī)次序測(cè)試兩次。采用單因子方差分析法對(duì)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)，當(dāng)每個(gè)水平樣品的F 值小于F0.05（f1，f2）時(shí)，認(rèn)為其滿足能力驗(yàn)證測(cè)試的要求，證明樣品是充分均勻的[16]。

1.3 樣品穩(wěn)定性考察

本次能力驗(yàn)證項(xiàng)目穩(wěn)定性檢驗(yàn)分別考察了運(yùn)輸6 d、儲(chǔ)存8 d 和儲(chǔ)存16 d 的穩(wěn)定性。運(yùn)輸穩(wěn)定試驗(yàn)是通過快遞郵寄樣品進(jìn)行的，郵寄條件和發(fā)放考核樣品的一致，樣品從寄出到返回實(shí)驗(yàn)室一共6 d。儲(chǔ)存穩(wěn)定性是將樣品置于2~8 ℃冰箱中冷藏，分別于8 d 和16 d 時(shí)隨機(jī)抽取檢驗(yàn)樣本，考察穩(wěn)定性。穩(wěn)定性檢驗(yàn)涵蓋整個(gè)計(jì)劃實(shí)施周期，每次從每組考核樣品總體中隨機(jī)抽取3 個(gè)樣本，在重復(fù)性條件下測(cè)試兩次。所有結(jié)果采用t 檢驗(yàn)法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，當(dāng)每個(gè)條件樣品的t 值小于t 臨界值時(shí)，認(rèn)為該條件下樣品中的目標(biāo)物含量是穩(wěn)定的，滿足能力驗(yàn)證的要求，可以進(jìn)行樣品的發(fā)放。

1.4 樣品發(fā)放

按照隨機(jī)抽取方式，分別向每個(gè)參加實(shí)驗(yàn)室發(fā)放考核樣品和干擾樣品，作業(yè)指導(dǎo)書和樣品狀態(tài)確認(rèn)表等文件隨同樣品通過專業(yè)冷鏈物流公司郵寄。

1.5 檢測(cè)方法

本次能力驗(yàn)證推薦采用GB 5009.5—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》[17]第一法進(jìn)行測(cè)定，每份樣品報(bào)送測(cè)定結(jié)果的平均值。原始記錄中需體現(xiàn)樣品前處理步驟、所用儀器設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)溶液和結(jié)果計(jì)算等信息，并連同結(jié)果上報(bào)單一起報(bào)送。

1.6 統(tǒng)計(jì)方法與結(jié)果評(píng)價(jià)

依據(jù)GB/T 27043—2012《合格評(píng)定 能力驗(yàn)證的通用要求》和CNAS—GL002: 2018《能力驗(yàn)證結(jié)果的統(tǒng)計(jì)處理和能力評(píng)價(jià)指南》[18-19]，采用穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)法對(duì)結(jié)果進(jìn)行匯總分析，包括最小值、中位值、最大值、標(biāo)準(zhǔn)四分位距、穩(wěn)健變異系數(shù)、極差，最后計(jì)算出每個(gè)檢測(cè)結(jié)果的Z 比分?jǐn)?shù)。Z 比分?jǐn)?shù)作為評(píng)價(jià)每個(gè)參試實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)結(jié)果的依據(jù)，可以衡量檢測(cè)結(jié)果在一組數(shù)據(jù)中相對(duì)于中位值的偏離程度，Z 值絕對(duì)值越小，表明該結(jié)果的偏離程度越低。結(jié)果判定原則如下：|Z|≤2 為滿意結(jié)果；2＜|Z|＜3 為可疑結(jié)果，參試實(shí)驗(yàn)室需查找原因；|Z|≥3 為離群不滿意結(jié)果[20]。

2 結(jié)果與分析

2.1 樣品均勻性和穩(wěn)定性考察結(jié)果

2.1.1 樣品均勻性結(jié)果

計(jì)算每組樣品均勻性檢驗(yàn)結(jié)果，采用單因子方差分析法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，如表1。各組均勻性檢驗(yàn)計(jì)算的F 值小于F0.05（f1，f2），表明在0.05 顯著水平時(shí)，樣品組A和B 中蛋白質(zhì)含量是均勻的，滿足能力驗(yàn)證要求。

表1 樣品均勻性檢驗(yàn)結(jié)果

2.1.2 樣品穩(wěn)定性結(jié)果

本次能力驗(yàn)證項(xiàng)目穩(wěn)定性檢驗(yàn)分別考察了樣品運(yùn)輸6 d、儲(chǔ)存8 d 和儲(chǔ)存16 d 的穩(wěn)定性。所有結(jié)果采用t 檢驗(yàn)法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。檢驗(yàn)結(jié)果如表2 所示，表明樣品運(yùn)輸6 d、儲(chǔ)存8 d 和儲(chǔ)存16 d 后均是穩(wěn)定的，符合能力驗(yàn)證樣品發(fā)放的要求。

2.2 能力驗(yàn)證結(jié)果

2.2.1 參加實(shí)驗(yàn)室概況

本次能力驗(yàn)證有來自全國(guó)的70 家實(shí)驗(yàn)室參加，分布于24 個(gè)省、自治區(qū)和直轄市，其中山東11 家，北京9 家，黑龍江和天津各5 家，遼寧、江蘇和福建各4 家，浙江、上海和河北各3 家，陜西、內(nèi)蒙古、河南、湖南和廣西各2 家，云南、新疆、山西、四川、寧夏、湖北、貴州、廣西和安徽各1 家，分布范圍較廣。70 家實(shí)驗(yàn)室中省部級(jí)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)22 家、地市級(jí)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)7 家、第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)37 家、科研院所及企業(yè)4 家。參加本次能力驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)室類別及地域分布情況如圖1 和表3 所示。

圖1 參加實(shí)驗(yàn)室地域分布

表3 參加實(shí)驗(yàn)室的類別分布及占比

2.2.2 結(jié)果統(tǒng)計(jì)參數(shù)

樣品組A 和B 作為考核樣品，配以干擾樣品組對(duì)進(jìn)行發(fā)放，共收回70 家實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)，運(yùn)用穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)法統(tǒng)計(jì)分析了各組的相關(guān)參數(shù)，包括中位值、標(biāo)準(zhǔn)四分位距、穩(wěn)健變異系數(shù)、最大值、最小值、極差等詳如表4 所示。

表4 主要穩(wěn)健參數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果

2.3 結(jié)果評(píng)價(jià)與分析

本次能力驗(yàn)證采用Z 比分?jǐn)?shù)對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)室的結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。|Z|≤2 為滿意結(jié)果；2＜|Z|＜3 為可疑結(jié)果，參試實(shí)驗(yàn)室需查找原因，參加復(fù)驗(yàn)；|Z|≥3 為離群結(jié)果。2 個(gè)考核樣品組中各實(shí)驗(yàn)室的Z 比分?jǐn)?shù)按照大小順序繪制柱狀圖如圖2 和圖3，顯示出每個(gè)實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)結(jié)果在本次能力驗(yàn)證中所處的水平。統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表5，有63 家實(shí)驗(yàn)室結(jié)果滿意，7 家實(shí)驗(yàn)室結(jié)果不滿意，滿意率和不滿意率分別為90.0%、10.0%。按照實(shí)驗(yàn)室類別分析能力驗(yàn)證結(jié)果，見表6，顯示出不同實(shí)驗(yàn)室類別擁有的牛奶中蛋白質(zhì)的檢測(cè)能力?？傮w上看，科研院所及企業(yè)、省部級(jí)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)和第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)能力較強(qiáng)，地市級(jí)檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)能力稍弱。

圖2 A 組樣品實(shí)驗(yàn)室間Z 比分?jǐn)?shù)柱狀圖

圖3 B 組樣品實(shí)驗(yàn)室間Z 比分?jǐn)?shù)柱狀圖

表5 各組樣品能力驗(yàn)證結(jié)果統(tǒng)計(jì)

表6 不同實(shí)驗(yàn)室類別能力驗(yàn)證結(jié)果統(tǒng)計(jì)

2.3.1 結(jié)果偏離分析

本次能力驗(yàn)證中個(gè)別實(shí)驗(yàn)室結(jié)果偏離中位值，結(jié)果不滿意，分析其原因可能為：（1）樣品前處理消化不徹底，會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏低；（2）儀器設(shè)備的參數(shù)設(shè)置如蛋白質(zhì)系數(shù)的設(shè)置是否正確；（3）儀器狀態(tài)是否調(diào)整至最佳；（4）標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度或硼酸吸收液等是否準(zhǔn)確和有效；（5）檢測(cè)人員是否真正掌握了方法的要點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)操作是否偏離方法；（6）樣品的管理及實(shí)驗(yàn)操作中是否混淆；（7）試驗(yàn)器皿是否干凈，避免外源污染；（8）檢測(cè)環(huán)境是否會(huì)引入污染；（9）原始記錄和結(jié)果報(bào)告計(jì)算與書寫是否正確；（10）其他偶然因素等。建議從影響檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性的因素，如人機(jī)料法環(huán)等方面加強(qiáng)質(zhì)量控制和管理。

2.3.2 檢測(cè)過程質(zhì)量控制

為確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確有效性，檢測(cè)時(shí)應(yīng)做好質(zhì)量控制，確保在適宜的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中由具備相關(guān)能力的人員進(jìn)行檢測(cè)，以減少人員、儀器設(shè)備、試劑耗材、方法、環(huán)境等因素對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響[21]。本項(xiàng)目進(jìn)行過程中可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行質(zhì)量控制：（1）人員方面，選擇技術(shù)水平高、經(jīng)驗(yàn)豐富、具有較強(qiáng)分析問題和解決問題能力的人員進(jìn)行能力驗(yàn)證樣品的檢測(cè)工作；（2）方法方面，如果能力驗(yàn)證指定了檢測(cè)方法，則應(yīng)該嚴(yán)格按照規(guī)定的方法進(jìn)行，試驗(yàn)前應(yīng)進(jìn)一步熟悉方法，進(jìn)行演練；如果沒有規(guī)定檢測(cè)方法，應(yīng)根據(jù)考核的目的、意圖來選擇現(xiàn)行有效的方法、或選擇其他合適的經(jīng)確認(rèn)有效性的方法，以達(dá)到方法比對(duì)或方法確認(rèn)的目的；（3）試劑方面，應(yīng)按照方法要求選用或使用更高級(jí)別試劑，所用的試最好是新開瓶的，避免使用過程的污染；標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，應(yīng)盡量使用有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或經(jīng)過期間核查滿足要求的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)；（4）設(shè)備和器具方面，所用的計(jì)量器具和設(shè)備都應(yīng)是經(jīng)檢定/校準(zhǔn)合格的。使用前組織相關(guān)技術(shù)人員檢查所用儀器設(shè)備的條件參數(shù)的設(shè)置是否滿足能力驗(yàn)證方法規(guī)定的參數(shù)條件，狀態(tài)是否達(dá)到最佳；（5）質(zhì)控樣品，選擇與能力驗(yàn)證項(xiàng)目基質(zhì)相同或相近的質(zhì)控樣品或標(biāo)準(zhǔn)樣品，隨考核樣品一同進(jìn)行檢測(cè)，方便發(fā)現(xiàn)問題和異常。

3 結(jié) 論

本次能力驗(yàn)證中，對(duì)全國(guó)70 家實(shí)驗(yàn)室的結(jié)果進(jìn)行了分析統(tǒng)計(jì)，結(jié)果滿意率較高，為90.0%，說明大部分實(shí)驗(yàn)室的牛奶中蛋白質(zhì)檢測(cè)能力較好。對(duì)于偏離中位值、檢測(cè)結(jié)果不夠理想的少數(shù)實(shí)驗(yàn)室，應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)檢測(cè)技術(shù)培訓(xùn)，進(jìn)一步提升自身的質(zhì)量管理水平。建議其針對(duì)此次結(jié)果進(jìn)行認(rèn)真分析評(píng)估，發(fā)現(xiàn)問題找出原因，并有效整改。能力驗(yàn)證是確保實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理體系持續(xù)改進(jìn)的重要措施，各實(shí)驗(yàn)室應(yīng)通過持續(xù)參加各類能力驗(yàn)證活動(dòng), 不斷提升檢驗(yàn)?zāi)芰退健?/p>