食品安全国家标准婴幼儿食品和乳品中钙铁锌钠钾镁铜和锰的测定常用版.docx
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食品安全国家标准婴幼儿食品和乳品中钙铁锌钠钾镁铜和锰的测定常用版
食品安全国家标准——婴幼儿食品和乳品中钙、铁、锌、钠、钾、镁、铜和锰的测定（常用版）
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GB5413.21—2021
食品安全国家标准
婴幼儿食品和乳品中钙、铁、锌、钠、钾、镁、铜和锰的测定
1
范围
本标准规定了婴幼儿食品和乳品中钾、钠、钙、镁、锌、铁、铜和锰的测定方法。
本标准适用于婴幼儿食品和乳品中钾、钠、钙、镁、锌、铁、铜和锰的测定。
规范性引用文件
本标准中引用的文件对于本标准的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本
适用于本标准。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。
第一法火焰原子吸收分光光度法
3
原理
试样经干法灰化，分解有机质后，加酸使灰分中的无机离子全部溶解，直接吸入空气—乙炔火焰中
原子化，并在光路中分别测定钙、铁、锌、钠、钾、镁、铜和锰原子对特定波长谱线的吸收。
测定钙、
镁时，需用镧作释放剂，以消除磷酸干扰。
试剂和材料
除非另有规定，本方法所用试剂均为优级纯，水为GB/T6682规定的二级水。
4.1
4.2
4.3
4.7
4.8
4.9
盐酸。
硝酸（HNO3）。
氧化镧（La2O3）。
氯化钾：
分子量74.55，光谱纯。
氯化钠：
分子量58.44，光谱纯。
碳酸钙：
分子量100.05，光谱纯。
纯镁：
光谱纯。
纯锌：
光谱纯。
铁粉：
光谱纯。
4.10金属铜：
光谱纯。
4.11金属锰：
光谱纯。
4.12盐酸A（2%）：
取2mL盐酸（4.1），用水稀释至100mL。
1
2
4
4.4
4.5
4.6
GB5413.21—2021
4.13盐酸B（20%）：
取20mL盐酸（4.1），用水稀释至100mL。
4.14硝酸溶液（50%）：
取50mL硝酸（4.2），用水稀释至100mL。
4.15镧溶液（50g/L）：
称取29.32g氧化镧（4.3），用25mL去离子水湿润后，缓慢添加125mL
盐酸（4.1）使氧化镧溶解后，用去离子水稀释至500mL。
4.16钾标准溶液（1000μg/mL）：
称取干燥的氯化钾（4.4）1.9067g，用盐酸A（4.12）溶解，并定
容于1000mL容量瓶中。
可以直接购买该元素的有证国家标准物质作为标准溶液。
4.17钠标准溶液（1000μg/mL）：
称取干燥的氯化钠（4.5）2.5420g，用盐酸A（4.12）溶解，并定
容于1000mL容量瓶中。
可以直接购买该元素的有证国家标准物质作为标准溶液。
4.18钙标准溶液（1000μg/mL）：
称取干燥的碳酸钙（4.6）2.4963g，用盐酸B（4.13）100mL溶解，
并用水定容于1000mL容量瓶中。
可以直接购买该元素的有证国家标准物质作为标准溶液。
4.19镁标准溶液（1000μg/mL）：
称取纯镁（4.7）1.0000g，用硝酸（4.14）40mL溶解，并用水定
容于1000mL容量瓶中。
可以直接购买该元素的有证国家标准物质作为标准溶液。
4.20锌标准溶液（1000μg/mL）：
称取金属锌（4.8）1.0000g，用硝酸（4.14）40mL溶解，并用水
定容于1000mL容量瓶中。
可以直接购买该元素的有证国家标准物质作为标准溶液。
4.21铁标准溶液（1000μg/mL）：
称取金属铁粉（4.9）1.0000g，用硝酸（4.14）40mL溶解，并用
水定容于1000mL容量瓶中。
可以直接购买该元素的有证国家标准物质作为标准溶液。
4.22铜标准溶液（1000μg/mL）：
称取金属铜（4.10）1.0000g，用硝酸（4.14）40mL溶解，并用水
定容于1000mL容量瓶中。
可以直接购买该元素的有证国家标准物质作为标准溶液。
4.23锰标准溶液（1000μg/mL）：
称取金属锰（4.11）1.0000g，用硝酸（4.14）40mL溶解，并用水
定容于1000mL容量瓶中。
可以直接购买该元素的有证国家标准物质作为标准溶液。
4.24各元素的标准储备液
钙、铁、锌、钠、钾、镁标准储备液：
分别准确吸取钙标准溶液（4.18）10.0mL、铁标准溶液（4.21）
10.0mL、锌标准溶液（4.20）10.0mL、钠标准溶液（4.17）5.0mL、钾标准溶液（4.16）10.0mL、镁
标准溶液（4.19）1.0mL，用盐酸A（4.12）分别定容到100mL石英容量瓶中，得到上述各元素的标准
储备液。
质量浓度分别为：
钙、铁、锌、钾：
100.0µg/mL；钠：
50.0µg/mL；镁：
10.0μg/mL。
2
GB5413.21—2021
锰、铜标准储备液：
准确吸取锰标准溶液（4.23）10.0mL，用盐酸A（4.12）定容到100mL，再
从定容后溶液中准确吸取4.0mL，用盐酸A（4.12）定容到100mL，得到锰标准储备液。
准确吸取铜
标准溶液（4.22）10.0mL，用盐酸A（4.12）定容到100mL，再从定容后溶液中准确吸取6.0mL，用
盐酸A（4.12）定容到100mL，得到铜标准储备液。
质量浓度分别为：
锰：
4.0µg/mL；铜：
6.0µg/mL。
仪器和设备
5.1
5.4
5.5
5.6
6
原子吸收分光光度计。
钙、铁、锌、钠、钾、镁、铜、锰空心阴极灯。
分析用钢瓶乙炔气和空气压缩机。
石英坩埚或瓷坩埚。
马弗炉。
天平：
感量为0.1mg。
分析步骤
6.1
试样处理
称取混合均匀的固体试样约5g或液体试样约15g（精确到0.0001g）于坩埚（5.4）中，在电炉上
微火炭化至不再冒烟，再移入马弗炉（5.5）中，490℃±5℃灰化约5h。
如果有黑色炭粒，冷却后，则
滴加少许硝酸溶液（4.14）湿润。
在电炉上小火蒸干后，再移入490℃高温炉中继续灰化成白色灰烬。
冷却至室温后取出，加入5mL盐酸B（4.13），在电炉上加热使灰烬充分溶解。
冷却至室温后，移入
50mL容量瓶中，用水定容，同时处理至少两个空白试样。
6.2
试样待测液的制备
钙、镁待测液
从50mL的试液（6.1）中准确吸取1.0mL到100mL容量瓶中，加2.0mL镧溶液（4.15），用水
定容。
同样方法处理空白试液。
钠待测液
从50mL的试液（6.1）中准确吸取1.0mL到100mL容量瓶中，用盐酸A（4.12）定容。
同样方
法处理空白试液。
钾待测液
从50mL的试液（6.1）中准确吸取0.5mL到100mL容量瓶中，用盐酸A（4.12）定容。
同样方
法处理空白试液。
铁、锌、锰、铜待测液
用50mL的试液（6.1）直接上机测定。
同时测定空白试液（6.1）。
为保证试样待测试液浓度在标准曲线线性范围内，可以适当调整试液定容体积和稀释倍数。
6.3
测定
标准曲线的制备
标准系列使用液的配制
按表1给出的体积分别准确吸取各元素的标准储备液于100mL容量瓶中，配制铁、锌、钠、钾、
3
5
5.2
5.3
GB5413.21—2021
锰、铜使用液，用盐酸A（4.12）定容。
配制钙镁使用液时，在准确吸取标准储备液的同时吸取2.0mL
镧溶液（4.15）于各容量瓶，用水定容。
此为各元素不同浓度的标准使用液，其质量浓度见表2。
表1配制标准系列使用液所吸取各元素标准储备液的体积
序号
1
2
3
4
5
K（mL）
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
Ca（mL）
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
Na（mL）
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
Mg（mL）
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
Zn（mL）
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
Fe（mL）
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
Cu（mL）
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
Mn（mL）
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
表2
各元素标准系列使用液浓度
序号
K
Ca
Na
Mg
Zn
Fe
Cu
Mn
（µg/mL）
（µg/mL）
（µg/mL）
（µg/mL）（µg/mL）
（µg/mL）
（µg/mL）
（µg/mL）
1
2
3
4
5
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
0.12
0.24
0.36
0.48
0.60
0.08
0.16
0.24
0.32
0.40
标准曲线的绘制
按照仪器说明书将仪器工作条件调整到测定各元素的最佳状态，选用灵敏吸收线K766.5nm、Ca
422.7nm、Na589.0nm、Mg285.2nm、Fe248.3nm、Cu324.8nm、Mn279.5nm、Zn213.9nm将仪器
调整好预热后，测定铁、锌、钠、钾、铜、锰时用毛细管吸喷盐酸A（4.12）调零。
测定钙镁时先吸取
镧溶液（4.15）2.0mL，用水定容到100mL，并用毛细管吸喷该溶液调零。
分别测定各元素标准工作液
的吸光度。
以标准系列使用液浓度为横坐标，对应的吸光度为纵坐标绘制标准曲线。
试样待测液的测定
调整好仪器最佳状态，测铁、锌、钠、钾、铜、锰用盐酸A（4.12）调零，测钙、镁先时，先吸取
镧溶液（4.15）2.0mL，用水定容到100mL，并用该溶液调零。
分别吸喷试样测液测试液的吸光度及空
白试液的吸光度。
查标准曲线得对应的质量浓度。
分析结果的表述
试样中钙、镁、钠、钾、铁、锌的含量按式
（1）计算：
⋅100…………………………………………………………
（1）
m⋅1000
式中：
X——试样中各元素的含量,单位为毫克每百克（mg/100g）；
c1——测定液中元素的浓度，单位为微克每毫升（µg/mL）；
c2——测定空白液中元素的浓度，单位为微克每毫升（µg/mL）；
V——样液体积，单位为毫升（mL）；
f——样液稀释倍数；
m——试样的质量，单位为克（g）。
试样中锰、铜的含量按式
（2）计算：
4
7
GB5413.21—2021
X=
（c1−c2）⋅V⋅f
m
⋅100…………………………………………………………
（2）
式中：
X——试样中各元素的含量,单位为微克每百克（µg/100g）；
c1——测定液中元素的浓度，单位为微克每毫升（µg/mL）；
c2——测定空白液中元素的浓度，单位为微克每毫升（µg/mL）；
V——样液体积，单位为毫升（mL）；
f——样液稀释倍数；
m——试样的质量，单位为克（g）。
以重复性条件下获得的两次独立测定结果的算术平均值表示，钙、镁、钠、钾、锰、铜、铁、锌结
果保留三位有效数字。
8
精密度
在重复性条件下获得两次独立测定结果的绝对差值，钙、镁、钠、钾、铁、锌不得超过算术平均值
的10%；铜和锰不得超过算术平均值的15%。
第二法
9
原理
试样经干法灰化消解，稀释至合适体积后用电感耦合等离子体原子发射光谱仪测定，外标法定量。
10试剂和材料
除非另有规定，本方法所用试剂均为优级纯，水为GB/T6682规定的一级水。
10.1盐酸。
10.2硝酸（HNO3）。
10.3硝酸溶液（50%）：
取50mL硝酸（10.2），用水稀释至100mL。
10.4盐酸A（4%）：
取4mL盐酸（10.1），用水稀释至100mL。
10.5盐酸B（40%）：
取40mL盐酸（10.1），用水稀释至100mL。
10.68种元素标准储备溶液：
单元素标准储备溶液可按GB/T602方法配制，也可使用有证国家标准
物质，其质量浓度为1.0mg/mL（或0.5mg/mL）。
11仪器和设备
11.1电感耦合等离子体原子发射光谱仪。
11.2天平：
感量为1mg。
11.3马弗炉。
11.4电炉：
1kW～2kW。
11.5瓷坩埚。
5
GB5413.21—2021
12分析步骤
12.1试样制备
试样为粉末状样品，分析前应将试样充分混匀；试样为较大颗粒样品，应分取适量样品粉碎后测定。
12.2试样处理
称取5g试样（精确至0.001g）于瓷坩埚中，在电炉上微火炭化至不冒烟，移入马弗炉中550℃加热
2h，如有黑色炭粒，冷却后加少许硝酸溶液（10.3）湿润，小火蒸干后再移入马弗炉中550℃加热半小
时，取出冷却，加盐酸B（10.5）5mL，在电炉上小心加热使灰分充分溶解，冷却后转移至25mL容量
瓶中，用水定容至刻度，若有沉淀需过滤。
待测。
12.3平行试验
按以上步骤，对同一试样进行平行试验测定。
12.4空白试验
除不加试样外，其它均按试样处理和测定步骤进行。
12.5仪器参考操作条件
功率：
1.20kW，等离子气流量：
15L/min，雾化器压力：
200kPa，辅助气流量：
1.50L/min，仪器
稳定延时：
15s，进样延时：
20s，读数次数：
3次，各元素推荐使用分析谱线见表3。
元素名称
表3
元素推荐使用分析谱线
分析谱线波长（nm）
Ca
Mg
Mn
Cu
Zn
K
Na
315.887，317.933
279.553，280.270
234.350，238.204，259.940
257.610
324.754，327.395
202.548，206.200
766.491
588.995，589.592
12.6混合标准溶液的配制
由储备液用盐酸A（10.4）逐级稀释配成如表4浓度系列的混合标准溶液。
表4
混合标准溶液各元素的浓度
序号
1
2
3
4
5
Ca
（μg/mL）
0
10.0
15.0
20.0
25.0
Mg
（μg/mL）
0
0.5
1.0
1.5
2.0
Fe
（μg/mL）
0
5.0
10.0
15.0
20.0
Mn
（μg/mL）
0
0.1
0.2
0.3
0.4
Cu
（μg/mL）
0
0.2
0.4
0.6
0.8
Zn
（μg/mL）
0
5.0
10.0
15.0
20.0
K
（μg/mL）
0
10.0
20.0
30.0
40.0
Na
（μg/mL）
0
1.0
3.0
5.0
7.0
6
《食品安全国家标准食品添加剂甘氨酸钙》编制说明
（征求意见稿）
一、任务来源与项目编号、参与协作单位、简要起草过程、主要起草人及其承担的工作
（一）任务来源与项目编号、参与协作单位
根据原卫生部卫办监督函【2021】978号原卫生部办公厅关于印发《2021年食品安全国家标准制（修）订项目计划（第二批）》的通知要求，中国石化北京化工研究院（以下简称北京化工研究院）将于2021年完成《食品添加剂甘氨酸钙》的制订任务。
（二）简要起草过程
1）北京化工研究院和石家庄东华金龙化工接到任务后，查阅了国内外的相关标准，并对国外标准进行翻译，结合我国实际情况，制定了详细的工作方案。
参考国内外含钙产品标准对方法进行确定，并对试验方法进行验证。
北京化工研究院在外文版标准提供工作上做了大量的工作，提供了外文版标准及方法附录，对标准的起草制定工作给予技术支持。
石家庄东华金龙化工负责标准文本及编制说明的编写。
在试验方法摸索及最终方法确定方面做了大量工作。
为编制说明提供了试验数据支持。
2）2021年11月～12月，起草工作组收集和查阅了国内外标准和技术资料以及相关实验方法和数据，参考国外标准并结合国内外企业标准、产品质量﹑用户要求，综合分析处理后，初步确定了产品的技术指标和相应的试验方法。
3）2021年4月由起草小组提出了《食品添加剂甘氮酸钙》国家标准征求意见稿初稿及编制说明。
4）2021年5月发征求意见稿，共发稿27份，收到回函16份。
5）2021年10月召开了制订标准预审会，邀请了中国疾控中心营养与食品安全所、石化联合会、食品发酵工业研究院、全国化学标准化技术委员会有机化工分会委员、食品添加剂生产企业专家，就标准征求意见稿进行了讨论和预审，达成一致意见，形成了会议纪要。
根据会上专家们所提意见及建议又对标准进行了再一次修改。
（三）主要起草人及其所承担的工作
本标准主要起草人尹新波、郭燕玲、康玉静、左更文、张建飞、李艳。
尹新波：
负责标准文本和编制说明的起草工作及行业内征求意见稿的下发。
郭燕玲：
负责标准技术资料收集、研究，标准起草制订工作的组织协调，组织行业预审。
康玉静：
负责检测方法对比验证，样品检测及数据整理。
左更文、张建飞：
负责标准起草的对外联络及协调。
李艳：
验证实验的参与者。
二、与我国有关法律法规和其他标准的关系
（一）在《GB14880-2021食品营养强化剂使用标准》中规定了增加营养价值而加入食品中的天然或人工的营养素。
附录B规范性附录允许使用的营养强化剂化合物来源名单中营养物质钙的化合物来源中包括甘氨酸钙。
（二）本标准中试验方法还引用了GB/T601《化学试剂标准滴定溶液的制备》、GB/T602《化学试剂杂质测定用标准溶液的制备》、GB/T603《化学试剂试验方法中所用制剂及制品的制备》、GB/T6682《分析实验室用水规格和试验方法》和HG/T4103《化学试剂有机氮化合物测定通用方法》、GB/T9724《化学试剂pH值测定通则》、GB5009.3《食品安全国家标准食品中水分的测定》的全文或特定内容。
三、国外相关法律、法规和标准情况的说明
目前尚未搜集到甘氨酸钙有关国外标准。
本次制订参考同类钙盐标准及国内企业标准制订。
国内外同类钙盐标准技术指标一览表见附表1。
四、标准的制订与起草原则
食品和食品添加剂涉及人身健康和安全，越来越受到政府和社会各界的关注。
根据国家食品安全管理的有关意见，有使用标准的食品添加剂产品均应制订质量标准。
根据这一“全覆盖”原则，对已列入GB14880-2021食品营养强化剂使用标准的有机化工产品进行筛选，提出制订质量标准的建议。
（一）制标原则
1积极采用国外先进标准；
2有利于促进技术进步，提高产品质量；
3有利于合理利用资源，提高经济效益；
4符合用户要求，保护消费者利益，促进对外贸易。
（二）制订依据
1国内外相关标准；
2国内企业标准、产品规格、试验方法
五、确定各项技术内容的依据
（一）项目的设置
目前尚未收集到甘氨酸钙的国外标准，此次标准制定中项目设定参考其它钙盐项目，并且根据甘氨酸钙的生产工艺和用户要求确定项目。
本标准设定了甘氨酸钙含量、氮含量、pH值、干燥减量和重金属5个项目。
（二）感官的描述
本标准根据产品实际情况将外观定为：
白色结晶性粉末。
方法为：
在自然光线下，目视观察。
（三）指标的确定
1鉴别试验
参考了大多数钙盐的鉴别试验，并结合甘氨酸钙的分子结构，本标准规定了钙的鉴别和氨基的鉴别。
征求意见稿发出后有的回函意见中提出应加上红外吸收光谱鉴别，以提高鉴别的专属性。
我们采纳了此建议，在鉴别试验中又加入了红外吸收光谱鉴别试验，并附上了红外对照谱图。
2纯度指标
本标准结合我国产品实际情况，参考国内企业产品规格，定为甘氨酸钙含量大于等于98.0%。
之前征求意见时有的生产厂家建议增加钙含量指标，预审会上专家认为设两个衡量产品纯度的指标不利于检验结果的判定，建议将钙含量指标去掉，所以本标准中只设甘氨酸钙含量这一项纯度指标。
3氮含量
因氮含量可以从另一个角度来衡量产品的纯度能监测工艺执行情况，特设立此项。
本标准定为氮含量：
13.0～14.5%。
4pH
因产品的pH可以反映出在甘氨酸钙生成过程中的工艺执行情况，特设立此项。
本标准定为10.0～12.0（1%水溶液）。
5干燥减量
本品中甘氨酸钙含有一个结晶水，测定干燥减量的大小可以保证较好的执行工艺控制。
本标准定为小于等于9.0%。
6重金属含量
为了保障人身健康和生命安全设立此项目。
本标准定为小于等于10mg/kg。
（四）试验方法的确定
此次制订我国国家标准，力求采用国际、国外先进标准，并且考虑我国实际生产情况增设部分分析方法。
1外观检验
根据产品的实际性状，此次制订我国国标定为白色结晶性粉末。
测定方法为：
自然光条件下，目测。
2鉴别试验
a）钙的鉴别
参考FCC标准中钙离子的鉴别及《食品添加剂手册》中的钙盐的鉴别方法制订。
具体方法为：
称取约0.5g试样，精确至0.01g，溶于10mL水中，加入2滴甲基红溶液，用盐酸溶液中和至红色后再滴加盐酸溶液至呈酸性，加入草酸铵溶液即产生白色沉淀。
该沉淀不溶于乙酸，但溶于盐酸。
b）氨基的鉴别
根据甘氨酸钙的结构特点，此次制订根据氨基与亚硝基反应产生无色的氮气的特征制订了氨基的鉴别。
具体方法为：
称取0.1g试样，精确至0.01g，溶于10mL水中，加入盐酸溶液1mL和新配制的亚硝酸钠溶液1mL产生无色气体。
c）红外光谱鉴别
本品的红外吸收谱图应与对照谱图一致。
（红外吸收谱图见附录B）此对照谱图由北京化工研究院分析中心根据优选样品实测绘制。
方法为：
分别取试样和对照品1mg-2mg及溴化钾，溴化钾和样品的比例为100：
1，分别混合研磨均匀，放入压片机中压片，将片子放入红外光谱仪中得到红外谱图其谱图应与对照谱图一致。
3主含量的测定
根据甘氨酸钙在碱性条件下以钙羧酸为指示剂，与乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液反应，终点呈现蓝色从而测定产品中的甘氨酸钙含量。
具体方法：
称取约0.5g试样，精确至0.0001g,置于250mL锥形瓶中，加入100mL水溶解，加入15mL氢氧化钠溶液，加入0.1g钙羧酸指示剂，用乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液滴定至蓝色为终点。
4氮的测定
氮含量测定采用凯氏定氮的原理测定，鉴于现在仪器分析法的普及本标准给出了两个方法，一个是全自动定氮仪
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