氣相色譜法測(cè)定醬油中對(duì)羥基苯甲酸乙酯的不確定度評(píng)定

宋 磊，王 巖

(臨沂市檢驗(yàn)檢測(cè)中心，山東 臨沂 276007)

對(duì)羥基苯甲酸乙酯又稱尼泊金乙酯、羥苯乙酯、4-羥基苯甲酸乙酯，因其對(duì)霉菌有較強(qiáng)的抑菌作用，是食品中常用的添加劑之一[1]。GB 2760-2014 《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定，醬油中對(duì)羥基苯甲酸酯的最大使用量為 0.25g/kg(以對(duì)羥基苯甲酸計(jì))[2]。近年來(lái)有研究表明，對(duì)羥基苯甲酸酯類(lèi)有潛在的雌激素活性，會(huì)影響內(nèi)源性雌激素代謝，對(duì)人體健康有一定影響[3-4]。

測(cè)量不確定度是對(duì)測(cè)量結(jié)果可信性、有效性的不肯定程度，是定量說(shuō)明測(cè)量結(jié)果的質(zhì)量的一個(gè)參數(shù)[5]。它可以反映出測(cè)量過(guò)程是否持續(xù)受控、測(cè)量能力是否符合要求。

本文對(duì)氣相色譜法測(cè)定醬油中對(duì)羥基苯甲酸乙酯的測(cè)量不確定度進(jìn)行評(píng)定，對(duì)各種影響因素進(jìn)行分析。

1 材料與方法

1.1 儀器

氣相色譜儀(日本島津公司)；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器廠)；電子天平(感量0.1 mg，梅特勒-托利多儀器公司)。

1.2 材料與試劑

無(wú)水乙醚；無(wú)水乙醇(優(yōu)級(jí)純);氯化鈉；鹽酸溶液(1:1)；碳酸氫鈉溶液(10 g/L)；對(duì)羥基苯甲酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(LGC Dr Ehrenstorfer)：相對(duì)擴(kuò)展不確定度1.17%，k=2。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

用無(wú)水乙醇將對(duì)羥基苯甲酸乙酯配制成100 μg/mL的儲(chǔ)備液，然后再用無(wú)水乙醇配制成4 μg/mL，10 μg/mL，20 μg/mL，50 μg/mL，100 μg/mL的使用液。

1.4 樣品前處理

稱取5 g(精確至0.0001 g)試樣于小燒杯中，然后將其轉(zhuǎn)移至125 mL 分液漏斗中，用10 mL×2 飽和氯化鈉溶液洗滌小燒杯，將洗滌液轉(zhuǎn)移至分液漏斗中，然后加入2 mL鹽酸溶液酸化，搖勻，分別用50 mL×3無(wú)水乙醚提取三次，合并乙醚層于250 mL分液漏斗中，依次用10 mL飽和氯化鈉溶液、30 mL×3碳酸氫鈉溶液洗滌，棄去水層，有機(jī)層經(jīng)無(wú)水硫酸鈉除水后，在旋蒸儀上蒸至近干，用2.0 mL無(wú)水乙醇定容待測(cè)[6]。

2 不確定度的數(shù)學(xué)模型及來(lái)源[7]

2.1 數(shù)學(xué)模型的建立

式中：X為目標(biāo)物的含量(mg/kg)；C為最終樣液中目標(biāo)物的濃度(μg/mL)；V為定容體積(mL)；m為樣品質(zhì)量(g)。

2.2 測(cè)量不確定度的影響因素[8]

不確定度的影響因素主要包括：(1)稱量(2)定容(3)標(biāo)準(zhǔn)溶液(4)標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合(5)重復(fù)測(cè)量(6)儀器測(cè)定。

3 不確定度的評(píng)定

3.1 稱量引入的不確定度

依據(jù)檢定證書(shū)，電子天平的擴(kuò)展不確定度為0.5 mg(k=2)，稱樣量為5.0 g，假設(shè)其為矩形分布，其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

3.2 定容引入的不確定度

(1)樣品最終用單標(biāo)線吸量管定容至2.0 mL，參考JJG 196-2006[8]可知，允許誤差為(±0.010 mL)，按矩形分布計(jì)算不確定度為：

(2)溫度引入的不確定度： 使用溫度與校正溫度之間的差異(±5℃)會(huì)引入不確定度。無(wú)水乙醇的體積膨脹系數(shù)為0.00109/℃，取矩形分布，則溫度效應(yīng)引入的不確定度為：

3.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液配置過(guò)程引入的不確定度

3.3.1 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度

3.3.2 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液引入的不確定度

準(zhǔn)確稱取對(duì)羥基苯甲酸乙酯0.0500 g于50 mL 容量瓶中，用無(wú)水乙醇溶解并定容至刻度，搖勻，得到標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液(1000 μg/mL)。

3.3.2.1 稱量引入的不確定度

稱樣量為0.0500 g，按矩形分布計(jì)算，稱量引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

3.3.2.2 容量瓶引入的不確定度

配置儲(chǔ)備液使用的50 mL容量瓶為A級(jí)，根據(jù)JJG 196-2006[8]可知50 mL容量瓶(A級(jí))容量允許誤差為±0.05 mL，取矩形分布，則50 mL容量瓶引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

3.3.2.3 溫度引入的不確定度，按照矩形分布，參見(jiàn)3.2 (2)節(jié)

3.3.3 標(biāo)準(zhǔn)中間液引入的不確定度

準(zhǔn)確吸取對(duì)羥基苯甲酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液 1.0 mL于10 mL容量瓶中，用無(wú)水乙醇稀釋至刻度，搖勻。得到標(biāo)準(zhǔn)中間液(100 μg/mL)。

3.3.3.1 容量瓶引入的不確定度

配置中間液使用的10 mL容量瓶為A級(jí)，根據(jù)JJG 196-2006[8]可知10 mL容量瓶(A級(jí))容量允許誤差為±0.02 mL，取矩形分布，10 mL容量瓶引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

3.3.3.2 溫度引入的不確定度，參見(jiàn)3.2 (2)節(jié)

3.3.4 標(biāo)準(zhǔn)工作液引入的不確定度

分別移取標(biāo)準(zhǔn)中間液(100 μg/mL)0.40 mL、1.0 mL、2.0 mL、5.0 mL、10.0 mL于10 mL容量瓶中并用乙醇定容得到4.0 μg/mL、10.0 μg/mL、20.0 μg/mL、50.0 μg/mL、100.0 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。以4.0 μg/mL的工作液為例，計(jì)算不確定度。

3.3.4.1 濃度稀釋引入的不確定度

使用分度吸量管移取0.40 mL標(biāo)準(zhǔn)中間液定容至10 mL。參考JJG 196-2006[8]可知0.5 mL分度吸量管(A級(jí))允許誤差為0.005 mL，10 mL容量瓶(A級(jí))允許誤差為0.020 mL。

分別計(jì)算不同濃度溶液的相對(duì)不確定度，4.0 μg/mL工作液的相對(duì)不確定度值最大為：

urela=0.00730(C=4.0 μg/mL)

3.3.4.2 溫度引入的不確定度

參見(jiàn)3.3.2 (2)節(jié)

因此，由對(duì)羥基苯甲酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)工作溶液產(chǎn)生的不確定度為：

3.3.5 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制過(guò)程引入的不確定度

3.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線引入的不確定度

用氣相色譜儀對(duì)5個(gè)水平的對(duì)羥基苯甲酸酯標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定3次，對(duì)濃度和峰面積進(jìn)行擬合，得到線性方程 ，見(jiàn)表1。

表1 濃度、峰面積及線性方程

標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均濃度為：

標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度殘差的平方和：

標(biāo)準(zhǔn)溶液峰面積的標(biāo)準(zhǔn)差：

其中a=1304.9，b= -1440.1，p=6，實(shí)驗(yàn)三次n=5×3=15

由標(biāo)準(zhǔn)工作曲線擬合引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

3.5 重復(fù)測(cè)量引入的不確定度

對(duì)小麥粉樣品重復(fù)測(cè)定6次，溴氰菊酯的含量分別為3.30，3.32，3.24，3.36，3.26，3.38 μg/mL，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差為：

3.6 儀器引入的不確定度

本實(shí)驗(yàn)所用氣相色譜儀經(jīng)計(jì)量檢定相對(duì)擴(kuò)展不確定度為4.8%(k=2)。

4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：uX)=urel(X)×X=0.0737×1.32=0.0973 mg/kg。

5 擴(kuò)展不確定度

取包含因子k=2，醬油中對(duì)羥基苯甲酸乙酯的擴(kuò)展不確定度計(jì)算如下：

U(x)=K×ux)=2×0.0973=0.195mg/kg

該醬油樣品中對(duì)羥基苯甲酸乙酯含量的擴(kuò)展不確定度報(bào)告：

X=(1.32±0.195) mg/kg(k=2)

6 結(jié)論

本文評(píng)價(jià)了氣相色譜法測(cè)定醬油中對(duì)羥基苯甲酸乙酯不確定度的影響因素，主要包括標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制、儀器的測(cè)定。所以在測(cè)定醬油中對(duì)羥基苯甲酸乙酯的過(guò)程中需要確定合適的標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度范圍、在配置標(biāo)準(zhǔn)溶液過(guò)程中選擇精度高的量具、加強(qiáng)對(duì)儀器設(shè)備的維護(hù)以減少引入的誤差，以保證得到準(zhǔn)確可靠的結(jié)果。