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SPC在气相色谱仪检测农药残留中的应用

2019-06-19陈余川刘榜兵叶丽娟

蔬菜 2019年6期
关键词:极差规格样品

杨 纹,陈余川,陈 鑫,刘榜兵,叶丽娟

(玉屏侗族自治县农牧科技局,贵州 铜仁 554000)

农产品质量安全一直是行业内普遍关注和不断探讨的问题。产品上市前的样品检测准则,是检测人员通过长期经验积累与摸索总结形成,但结果也会因检测设备、人员的不同而产生偏差。自贵州省各县级政府逐步步入农药残留定量检测阶段以来,设备正常与否只能通过仪器的定期检测及经验判断,但是在日常运行中,如何客观判断设备是否异常、何时需要更换备件及自校却没有定论,基于此,本文结合了统计过程控制(SPC,Statistical Process Control),对应用过程进行实时监控,科学地区分出检测过程中的随机波动与异常波动,从而对过程异常趋势提出预警,以便管理人员及时采取措施,消除异常,恢复过程的稳定。

统计过程控制(SPC)作为ISO/ts 16949 质量管理体系核心工具之一,是指对过程中的各个阶段进行评估和监控,建立并保持过程处于可接受的并且稳定的水平,从而保证产品与服务符合规定的一种质量管理技术。

1 检测前期准备

1.1 检测材料

试验标准品:100 mg/L百菌清溶液标准样品(由农业部环境保护科研监测所提供)。

仪器设备:气相色谱(生产厂家:安捷伦科技(中国)有限公司, 仪器型号:7890A)、寸管(Agilent 5190-2295)、色谱柱(Agilent Technologies HP-5 19091J-413);玻璃器具:容量瓶、移液管、胶头滴管。

1.2 检测方法

检测方法和环境条件:试验根据《NY/T 761—2008 蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留的测定》中有机氯检测条件进行。环境温度21~25 ℃,相对湿度应保持在50%~70%。

控制对象:0.1 mg/L的百菌清溶液气相色谱检测后的峰面积值。

2 数据收集

2.1 标准品制备

将样品浓度为100 mg/L的标准液,稀释成0.1、0.5、1.0、2.0、5.0 mg/L,分别移入2个2 mL自动进样器样品瓶中,待仪器稳定后进行上机检测,记录每个浓度峰面积值(表1)。

以浓度为横坐标,平均峰面积值为纵坐标,绘制标准曲线,得y=10 849x+94.06,其中相关系数r²=0.999 7。相关系数r²≥0.99,证明设备和制备的各个浓度标准液符合后续试验要求。取0.1 mg/L的标液分别移入25个样品瓶中,编号1~25,保存待用。

2.2 规格限的确定

规格限是指检测结果的上下限范围,上规格限(USL)指最大值,下规格限(LSL)指最小值;设备最大允许误差1% 。由标准证书查得,当浓度为0.1 mg/L时,峰面积值的上、下规格限分别为1 189.81、1 168.11。

2.3 标准品检测

将制备好的25个0.1 mg/L百菌清溶液按编号顺序上机进行连续检测。记录每个样品的峰面积值Xi,移动极差Ri=|Xi+1-Xi|,详细数据见表2。

3 数据处理与分析

3.1 计算单值—移动极差控制图相关参数

根据上一步检测得到的25个单值Xi和24个移动极差Ri,计算标准偏差、单值图参数、移动极差图参数,计算方法及结果见表3。

3.2 计算Cpk值

Cpk值反映检验过程检验能力是否良好,是否符合控制要求。公式为:

若Cpk<1,说明此检验过程检验能力不足,必须调整“人机料法环”以提升检验能力;若Cpk1,说明检验能力良好,符合要求。

3.3 控制图制作及其异常判定

根据上一步参数先后画出移动极差控制图(图1)和单值控制图(图2)。

控制图异常判定的方法:用8条判异原则(表4)实时验证移动极差控制图和单值控制图,识别失控点和失控趋势。利用8大判异原则中的前4条检验图1是否出现异常,再利用8条判异原则检验图2是否出现异常。当标准品峰面积单次数值超出规格上下线、8条判异原则前4条不能都满足移动极差控制图、8条判异原则不能都满足单值控制图及Cpk值不符合要求时,应立即报告并响应,包括现状了解、问题根源查找、进行措施的确认等,必要时启动纠正措施,分析并消除异因。

表1 各个浓度标准液上机检测结果

表2 25个0.1 mg/L百菌清溶液检测结果

表3 单值—移动极差控制图相关计算

由图1和图2可以看出,峰面积值控制上限、控制下限分别为1 185.79、1 171.51,在要求的峰面积值上、下规格限(1 189.81、1 168.11)内;移动极差也在控制上限和控制下限范围内。本检测没有出现任何一个判异点,证明单值—移动极差图受控,可继续进行下一步分析。

4 结论与讨论

由以上分析可知:其一,单值—移动极差控制图没有出现判异点;其二,Cpk=1.481。当且仅当上述两点都满足条件时,证明检验过程,包括设备、环境、方法、人员、试剂对提供准确检测结果的能力稳定,数据可信,符合控制要求。

后期定期(建议每季度进行一次)重复进行上述步骤以确保仪器检测结果的准确性,当出现备件更换、设备大修、操作人员更换、管理者认为必要时及其他影响检测结果的操作之后,则必须重新进行验证。

值得注意的是,在整个分析过程中,应尽量避免人员、环境、设备、检测试剂的不良影响;当单值—移动极差控制图失控或Cpk<1时,必须查明异常原因,启动纠偏程序并验证合格后,才能重新进行数据收集与分析,直至没有异常出现为止;数据收集尽量在一天内由同一个人完成,以避免其他因素的影响。

图1 移动极差控制结果

图2 峰面积值控制结果

表4 8大判异原则和典型原因分析

通过本检测方法可预防因人员、设备、环境、试剂等不良因素造成检测结果的误差,有效地提升了检测结果的可信度,同时解决了校准间隔时间太长,无法确保校准有效期内的检测结果的检测可信度问题,对保证实验室的检测质量有重大意义。为农产品农药残留检测稳定性提供技术支持,同时对样品追溯及市场把控具有积极意义。

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