牛奶中蛋白质测定能力验证结果与分析

叶巧燕, 郝欣雨，常嵘，张玉卿，迟雪露，宫慧姝，刘慧敏，郑楠

（1.中国农业科学院北京畜牧兽医研究所农业农村部奶产品质量安全风险评估实验室农业农村部奶及奶制品质量监督检验测试中心 动物营养学国家重点实验室，北京 100193；2.甘州区动物卫生监督所，甘肃 张掖 734000）

0 引 言

蛋白质是构成机体细胞、组织、器官的重要成分，在人体中起到催化、免疫、运输氧气、调节生理机能等重要作用，是一切生命的物质基础[1]。牛奶是人们饮食结构中十分重要的食品，具备较高的营养价值[2-3]，被认为是最完美的天然食品之一，在预防各种慢性疾病，促进人体各项机能成长等方面有着显著功效[4-5]。蛋白质是牛奶中主要的营养物质，它的含量是衡量牛奶营养价值高低的重要指标之一[6]。

能力验证是利用实验室间比对，按照预先制定的准则评价参加者的能力[7-8]。能力验证作为重要的外部质量评价活动，是实验室检测能力监控的重要手段[9-12]，有利于发现实验室内部存在的系统偏差，找到与其他实验室间的差异，从而保证实验室检测技术能力和检测质量的持续改进和提升[13]。在牛奶质量监测中，蛋白质的测定是评价牛奶整体质量的重要内容。组织各实验室参加牛奶中蛋白质测定的能力验证，对评价自身检测能力、发现与分析存在的问题、提高实验室的检测能力与管理水平等方面有明显的效果和作用[14]。

1 材料与方法

1.1 样品制备

考核样品通过委托有资质的单位制备，主要是生乳样品通过离心去脂，膜过滤分离蛋白质，再将蛋白质与滤液按不同比例配制，充分混匀、杀菌、添加防腐剂。然后定量（40 g/瓶）分装，放入塑料瓶中，分装后的样品，粘贴唯一性标识，冷藏保存。蛋白质样品分为A、B、C 3 组，3 组间浓度各有差异，其中2 组样品为能力验证考核样品，另外1 组样品为能力验证干扰样品，每个参试实验室收到1 个考核样和1 个干扰样。

1.2 样品均匀性考察

按照CNAS-GL 003:2018《能力验证样品均匀性和稳定性评价指南》[15]的要求，每组随机抽取15 份制备好的样品，在重复性条件下按随机次序测试两次。采用单因子方差分析法对结果进行统计评价，当每个水平样品的F 值小于F0.05（f1，f2）时，认为其满足能力验证测试的要求，证明样品是充分均匀的[16]。

1.3 样品稳定性考察

本次能力验证项目稳定性检验分别考察了运输6 d、储存8 d 和储存16 d 的稳定性。运输稳定试验是通过快递邮寄样品进行的，邮寄条件和发放考核样品的一致，样品从寄出到返回实验室一共6 d。储存稳定性是将样品置于2~8 ℃冰箱中冷藏，分别于8 d 和16 d 时随机抽取检验样本，考察稳定性。稳定性检验涵盖整个计划实施周期，每次从每组考核样品总体中随机抽取3 个样本，在重复性条件下测试两次。所有结果采用t 检验法进行统计分析，当每个条件样品的t 值小于t 临界值时，认为该条件下样品中的目标物含量是稳定的，满足能力验证的要求，可以进行样品的发放。

1.4 样品发放

按照随机抽取方式，分别向每个参加实验室发放考核样品和干扰样品，作业指导书和样品状态确认表等文件随同样品通过专业冷链物流公司邮寄。

1.5 检测方法

本次能力验证推荐采用GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》[17]第一法进行测定，每份样品报送测定结果的平均值。原始记录中需体现样品前处理步骤、所用仪器设备、标准溶液和结果计算等信息，并连同结果上报单一起报送。

1.6 统计方法与结果评价

依据GB/T 27043—2012《合格评定 能力验证的通用要求》和CNAS—GL002: 2018《能力验证结果的统计处理和能力评价指南》[18-19]，采用稳健统计法对结果进行汇总分析，包括最小值、中位值、最大值、标准四分位距、稳健变异系数、极差，最后计算出每个检测结果的Z 比分数。Z 比分数作为评价每个参试实验室检测结果的依据，可以衡量检测结果在一组数据中相对于中位值的偏离程度，Z 值绝对值越小，表明该结果的偏离程度越低。结果判定原则如下：|Z|≤2 为满意结果；2＜|Z|＜3 为可疑结果，参试实验室需查找原因；|Z|≥3 为离群不满意结果[20]。

2 结果与分析

2.1 样品均匀性和稳定性考察结果

2.1.1 样品均匀性结果

计算每组样品均匀性检验结果，采用单因子方差分析法进行统计分析，如表1。各组均匀性检验计算的F 值小于F0.05（f1，f2），表明在0.05 显著水平时，样品组A和B 中蛋白质含量是均匀的，满足能力验证要求。

表1 样品均匀性检验结果

2.1.2 样品稳定性结果

本次能力验证项目稳定性检验分别考察了样品运输6 d、储存8 d 和储存16 d 的稳定性。所有结果采用t 检验法进行统计分析。检验结果如表2 所示，表明样品运输6 d、储存8 d 和储存16 d 后均是稳定的，符合能力验证样品发放的要求。

2.2 能力验证结果

2.2.1 参加实验室概况

本次能力验证有来自全国的70 家实验室参加，分布于24 个省、自治区和直辖市，其中山东11 家，北京9 家，黑龙江和天津各5 家，辽宁、江苏和福建各4 家，浙江、上海和河北各3 家，陕西、内蒙古、河南、湖南和广西各2 家，云南、新疆、山西、四川、宁夏、湖北、贵州、广西和安徽各1 家，分布范围较广。70 家实验室中省部级检验机构22 家、地市级检验机构7 家、第三方检测机构37 家、科研院所及企业4 家。参加本次能力验证的实验室类别及地域分布情况如图1 和表3 所示。

图1 参加实验室地域分布

表3 参加实验室的类别分布及占比

2.2.2 结果统计参数

样品组A 和B 作为考核样品，配以干扰样品组对进行发放，共收回70 家实验室的数据，运用稳健统计法统计分析了各组的相关参数，包括中位值、标准四分位距、稳健变异系数、最大值、最小值、极差等详如表4 所示。

表4 主要稳健参数统计结果

2.3 结果评价与分析

本次能力验证采用Z 比分数对每个实验室的结果进行评价。|Z|≤2 为满意结果；2＜|Z|＜3 为可疑结果，参试实验室需查找原因，参加复验；|Z|≥3 为离群结果。2 个考核样品组中各实验室的Z 比分数按照大小顺序绘制柱状图如图2 和图3，显示出每个实验室的检测结果在本次能力验证中所处的水平。统计结果见表5，有63 家实验室结果满意，7 家实验室结果不满意，满意率和不满意率分别为90.0%、10.0%。按照实验室类别分析能力验证结果，见表6，显示出不同实验室类别拥有的牛奶中蛋白质的检测能力。总体上看，科研院所及企业、省部级检验机构和第三方检测机构的检测能力较强，地市级检测机构的检测能力稍弱。

图2 A 组样品实验室间Z 比分数柱状图

图3 B 组样品实验室间Z 比分数柱状图

表5 各组样品能力验证结果统计

表6 不同实验室类别能力验证结果统计

2.3.1 结果偏离分析

本次能力验证中个别实验室结果偏离中位值，结果不满意，分析其原因可能为：（1）样品前处理消化不彻底，会导致结果偏低；（2）仪器设备的参数设置如蛋白质系数的设置是否正确；（3）仪器状态是否调整至最佳；（4）标准滴定溶液浓度或硼酸吸收液等是否准确和有效；（5）检测人员是否真正掌握了方法的要点，实验操作是否偏离方法；（6）样品的管理及实验操作中是否混淆；（7）试验器皿是否干净，避免外源污染；（8）检测环境是否会引入污染；（9）原始记录和结果报告计算与书写是否正确；（10）其他偶然因素等。建议从影响检测结果准确性的因素，如人机料法环等方面加强质量控制和管理。

2.3.2 检测过程质量控制

为确保检测结果的准确有效性，检测时应做好质量控制，确保在适宜的实验环境中由具备相关能力的人员进行检测，以减少人员、仪器设备、试剂耗材、方法、环境等因素对检测结果的影响[21]。本项目进行过程中可以从以下几个方面进行质量控制：（1）人员方面，选择技术水平高、经验丰富、具有较强分析问题和解决问题能力的人员进行能力验证样品的检测工作；（2）方法方面，如果能力验证指定了检测方法，则应该严格按照规定的方法进行，试验前应进一步熟悉方法，进行演练；如果没有规定检测方法，应根据考核的目的、意图来选择现行有效的方法、或选择其他合适的经确认有效性的方法，以达到方法比对或方法确认的目的；（3）试剂方面，应按照方法要求选用或使用更高级别试剂，所用的试最好是新开瓶的，避免使用过程的污染；标准物质，应尽量使用有证标准物质或经过期间核查满足要求的标准物质；（4）设备和器具方面，所用的计量器具和设备都应是经检定/校准合格的。使用前组织相关技术人员检查所用仪器设备的条件参数的设置是否满足能力验证方法规定的参数条件，状态是否达到最佳；（5）质控样品，选择与能力验证项目基质相同或相近的质控样品或标准样品，随考核样品一同进行检测，方便发现问题和异常。

3 结 论

本次能力验证中，对全国70 家实验室的结果进行了分析统计，结果满意率较高，为90.0%，说明大部分实验室的牛奶中蛋白质检测能力较好。对于偏离中位值、检测结果不够理想的少数实验室，应继续加强检测技术培训，进一步提升自身的质量管理水平。建议其针对此次结果进行认真分析评估，发现问题找出原因，并有效整改。能力验证是确保实验室质量管理体系持续改进的重要措施，各实验室应通过持续参加各类能力验证活动, 不断提升检验能力和水平。