氣相色譜法測定大米中馬拉硫磷的不確定度評定

俞慧紅

(慈溪市食品藥品檢驗檢測中心,浙江慈溪 315300)

?

氣相色譜法測定大米中馬拉硫磷的不確定度評定

俞慧紅

(慈溪市食品藥品檢驗檢測中心,浙江慈溪 315300)

[目的]對氣相色譜法測定大米中馬拉硫磷的不確定度進行評定。[方法]建立了氣相色譜法測定大米中馬拉硫磷的測量不確定的數學模型，分析了不確定度的主要來源，對該方法所得結果的已識別來源的不確定度進行評價，并計算相對合成不確定度和相對擴展不確定度。[結果]該研究測定過程所產生的測量不確定度主要來源于回收率和重復性試驗，其他因素影響很小，用該法測得大米中馬拉硫磷含量為0.008 58 mg/kg，擴展不確定度為0.000 51 mg/kg(95%，k=2)。[結論]該評價方法及結果對提高馬拉硫磷檢測數據的可靠性與準確性有一定的指導意義。

氣相色譜;馬拉硫磷;不確定度

大米是主要的糧食之一，在人們食品消費中占有很大的比例。隨著人們食品安全意識的提高，大米中農藥殘留越來越引起人們的關注。馬拉硫磷作為一種高效低毒的有機磷殺蟲劑，是常用的防治農業害蟲的化學農藥，國家標準GB2763-2014《食品安全標準 食品中農藥最大殘留限量》[1]明確規定大米中馬拉硫磷的最大殘留限量為0.1 mg/kg，因此，馬拉硫磷檢測的準確性顯得至關重要。

測量不確定度是表征合理地賦予被測量之值的分散性，與測量結果相聯系的參數，為一非負參數，即恒為正值[2]。測量不確定度是測量結果質量的衡量尺度，合理評定測量結果的不確定度是分析實驗室必須重視的問題。根據JJF 1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》，檢測實驗室對有關測量不確定度的問題進行了廣泛的研究[3-9]，馬拉硫磷的檢測方法參考GB/T 5009.20-2003食品中有機磷農藥殘留量的測定[10]，這是測定有機磷農藥殘留量的常用方法之一，關于該方法的研究已屢見報道[11-13]，而有關氣相色譜法檢測馬拉硫磷含量的不確定度卻鮮有報道。筆者結合GB/T 5009.20-2003檢測方法和實際操作，以簡化評定、不遺漏、不重復為原則，建立數學模型，分析測量結果的不確定度來源并定量，對測量結果進行不確定度評定，以期在實際檢測工作中嚴格控制影響測量不確定度的主要因素，盡可能降低測量結果的不確定度，提高檢測結果的準確性與可靠性。

1 材料與方法

1.1 材料

主要試劑：丙酮、二氯甲烷、氯化鈉、無水硫酸鈉、馬拉硫磷標準溶液，農業部環境保護科研監測所，濃度值100 mg/L。主要儀器設備：7890A氣相色譜儀(FPD， 美國安捷倫公司)，色譜柱 DB1701(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，天平(0.01 g)，粉碎機，勻漿機，旋轉蒸發儀。

1.2 檢測方法

準確稱取25.00 g制備好的粉碎后大米樣品于250 ml廣口瓶中，加入50 ml水和100 ml丙酮，用高速勻漿機勻漿2 min，靜置10 min，使丙酮和水相分層，水相再用50 ml二氯甲烷振搖2 min，靜置分層，將丙酮和二氯甲烷提取液合并經裝有無水硫酸鈉的玻璃漏斗脫水過濾至KD濃縮瓶，再以少量二氯甲烷洗滌容器和無水硫酸鈉，合并洗滌液至濃縮瓶，用旋轉蒸發儀減壓濃縮至近干，濃縮液用二氯甲烷轉移定容至10 ml，搖勻待測，進樣1 μl，外標法定量[14]。

2 數學模型

2.1 數學模型

大米中馬拉硫磷含量的計算公式如下：

(1)

式中，C為樣品中的馬拉硫磷含量(mg/kg)；C樣為由標準曲線求得樣液中馬拉硫磷的濃度(μg/ml)；V為樣液最終定容體積( ml)；m為稱取的試樣量(g);frep為重復性因子；R為方法回收率。

由公式(1)可得合成不確定度為：

Urel(C)=

(2)

2.2 不確定度分量的主要來源

該試驗主要根據馬拉硫磷建立的數學模型，對數學模型中各個參數包括由標準曲線求得樣液中馬拉硫磷含量、樣品處理(定容體積與樣品稱重)、重復性試驗以及回收率所引起的不確定度進行分析及定量。

3 結果與分析

3.1 由標準曲線求得樣液中馬拉硫磷含量引入的相對不確定度urel(C樣)

樣液馬拉硫磷的濃度不確定度u(C樣)包括標準使用液配制過程中的不確定度u(C標)和校正曲線擬合引起的不確定度u(curve)。

3.1.1 標準儲備溶液及稀釋過程中引入的相對標準不確定度urel(C標)。標準溶液配制過程：吸取1 ml馬拉硫磷存儲標準溶液100 μg/ ml定容至25 ml容量瓶，配成4 μg/ml中間標準溶液，再各移取1 ml中間標準溶液定容至5、10、25、50、100 ml容量瓶，配成標準使用溶液：0.04、0.08、0.16、0.40、0.80 μg/ml。

標準使用液配制過程中相對標準不確定度主要影響因素有：標準品相對不確定度u1rel(C標)；配制標準使用液時所用1 ml單標移液管引入的不確定度u2rel(C標)；配制標準使用液時所用5、10、25、50、100 ml A級單標容量瓶引入的相對不確定度u3rel(C標)、u4rel(C標)、u5rel(C標)、u6rel(C標)、u7rel(C標)。

標準使用液配制過程中相對不確定度urel(C標)的數學模型為：

(3)

將各分量帶入公式(3)，標準溶液配制相對合成標準不確定度為：urel(C標)=0.004 93。

3.1.2 校正標準曲線的相對不確定度urel(curve)。校正標準曲線各點馬拉硫磷的濃度和儀器響應的峰面積列于表1。校正曲線線性方程為：

Aj=aCi+b

表1 校正曲線的濃度和儀器響應的峰面積

式中，Aj為第j個校正溶液對應的第j次測定峰面積；Ci為第j個校正溶液的濃度；a為斜率，為9 663.079 62；b為截距，為-59.112 96。采用最小二乘法擬合曲線，校正曲線線性相關系數r為0.999 93。對同一個樣品進行2次測量，由曲線求得馬拉硫磷的含量為0.043 6 μg/ml。標準曲線的相對標準不確定度為

(4)

由于C樣不確定度包括標準使用液配制過程中的不確定度u(C標)和校正曲線的不確定度u(curve)，因此，由標準曲線求得的樣液中馬拉硫磷的濃度引入的相對不確定度為：

3.2 由樣品處理引入的相對標準不確定度urel(m)和urel(V)

樣品處理引入的相對不確定度主要包括稱量樣品所使用的天平引入的相對標準不確定度urel(m)和樣品處理溶液定容時所用的10 ml容量瓶引入的相對標準不確定度urel(V)。

由于樣品稱量均為50.00 g，稱量樣品引起的相對標準不確定度為：

樣品處理溶液定容時所用的10 ml容量瓶通過JJG196-2006《常用玻璃量器檢定規程》查得，10 ml A級容量瓶允許最大誤差為±0.020 ml，則樣品定容引起的相對不確定度為：

3.3 重復性試驗引入的相對標準不確定度urel(frep)

則重復性引起的相對標準不確定度為：

3.4 回收率的相對不確定度urel(R)

對空白樣品進行12次加標回收試驗，加標水平為0.016 mg/kg，回收率試驗見表2。

表2 加標回收率試驗

由表2可以知道，回收率平均值R=0.963%，標準偏差(s)=0.009 3，用t檢驗法來檢驗回收率是否與100%存在顯著性差異。

f=n-1=11，查t值表得，t0.05，11=2.20，t>t0.05，11,P<0.05。因此，平均回收率R與100%存在顯著性差異。方法使用有證標準物質做回收試驗，其不確定度為：

式中,s為重復分析的標準偏差，s=0.009 3；R為平均回收率0.963；n為重復次數，12次；cs為標準物質證書給定的標準值。

由于標準物質的不確定度已于標準使用溶液引入的不確定度已考慮過，這里不做再次考慮，上式簡化為：

由于回收率R與100%存在顯著性差異，需要進行修正，修正公式如下：

3.5 合成不確定度

3.6 擴展不確定度

根據測量不確定度評定指南對一般實驗室的要求，在置信概率P=95%時，測量結果的擴展不確定度包含因子k=2，則其擴展不確定度為：

U=2×0.000 253=0.000 51 mg/kg。馬拉硫磷的測定結果為：(0.008 58±0.000 51)mg/kg,k=2。

4 討論

通過對不確定度的計算評定，比較了各相對標準不確定度分量，影響測定大米中馬拉硫磷的不確定度主要因素是回收率和重復性試驗，樣液濃度次之，樣品處理包括定容和稱重影響最小，因此，回收率與重復性試驗引入的不確定度不能忽略，具體如下：由標準曲線求得樣液中馬拉硫磷含量，量值0.043 6 mg/L,相對標準不確定度0.006 96，貢獻率14.30%；樣品處理(定容)，量值10 ml，相對標準不確定度0.001 15，貢獻率2.40%；樣品處理(稱重)，量值25.00 g，相對標準不確定度0.000 230 8，貢獻率0.20%；重復性試驗，量值0.008 58 mg/kg，相對標準不確定度0.019 0，貢獻率39.00%；回收率，量值0.963%，相對標準不確定度0.021 5，貢獻率44.1%。

對氣相色譜法測定大米中馬拉硫磷測量結果進行不確定度分析與定量，一方面能了解被檢測指標真值所處范圍及其大小，減少馬拉硫磷的判定風險；另一方面，在實際檢測工作中，控制影響測量不確定度的主要因素，對樣品進行加標回收和平行試驗，以回收率折算后的平均值作為檢測結果，提高檢測數據的可靠性和準確性。

[1] 中華人民共和國國家衛生和計劃生育委員會.食品中農藥最大殘留限量:GB 2763-2014[S].北京：中國標準出版社，2014.

[2] 國家質量技術監督局.測量不確定度評定與表示:JJF 1059.1-2012[S].北京：中國標準出版社，2014.

[3] 姚祖江,魏超,謝君紅,等.氣相色譜法測定蔬菜中有機磷殘留量不確定度評定[J].現代農業科技,2015(19):143-146.

[4] 李芳,王興磊,尚爽,等.氣相色譜法測定果蔬中毒死蜱的不確定度評定[J].廣州化工,2014(22):136-138，180.

[5] 殷朝珍,翟付鳳,董衛峰.氣相色譜法測定蔬菜中有機磷農藥殘留量不確定度評定研究[J].現代農業科技,2014(17):153-155.

[6] 薛麗,孫茜,劉敏,等.氣相色譜法測定蔬菜水果中有機氯和擬除蟲菊酯類農藥殘留量的不確定度評定[J].糧油加工(電子版),2015(1):60-62，65.

[7] 黃永忠.氣相色譜法測定白酒中乙酸乙酯的不確定度評定[J].廣州化工,2015(2):90-92，132.

[8] 劉佳,王俊澄,張輝.氣相色譜法測定熟肉制品中甜蜜素含量的不確定度評定[J].輕工科技,2014(6):15-16.

[9] 曹小彥,張燕,黃雄偉,等.氣相色譜法測定葡萄酒中甲醇含量不確定度評定[J].食品與機械,2013(6):76-78，175.

[10] 中華人民共和國國家衛生部中國國家標準化管理委員會.食品中有機磷農藥殘留量的測定：GB/T 5009.20-2003[S].北京：中國標準出版社，2004.

[11] 王江蓉.稻谷中馬拉硫磷殘留氣相色譜分析方法研究[J].糧食加工,2008(4):76-77.

[12] 耿玉輝,郭桂金.氣相色譜法測定糧食中農藥殘留——馬拉硫磷[J].糧食與食品工業,2007(2):50-51.

[13] 肖青,陳樹.氣相色譜法測定大米中馬拉硫磷的殘留[J].現代食品科技,2007(12):83-84.

Evaluation of Uncertainty for Determination of Malathion in Rice with GC

YU Hui-hong

(Cixi food and drug inspection and Testing Center, Cixi, Zhejiang 315300)

[Objective] The study was to evaluate the uncertainty of measuring malathion residue in rice with GC.[Method] The establishment of mathematical model of the measurement of malathion in rice by GC was uncertain, the main sources of uncertainty were analyzed, the influence of the identified uncertainty of the analytical result was evaluated.And the relative synthesis standard uncertainty and the relative expansion uncertainty were calculated out.[Result] The measurement uncertainty of the measurement process was mainly derived from the recovery rate and repeatability experiments, other factors were very small.The method for measuring the content of rice malathion was 0.008 58 mg/kg,the expanded uncertainty was 0.000 51 mg/kg (95%,k=2). [Conclusion] The evaluation method and results have certain guiding significance to improve the reliability and accuracy of the detection data of malathion.

GC;Malathion;Uncertainty

俞慧紅(1979- ),女,浙江新昌人,工程師,從事食品質量管理和檢測工作。

2015-11-04

TS 212.7

A

0517-6611(2015)35-148-03