二維色譜測定嬰幼兒米粉中維生素A、D3和E含量的不確定度評定

龔樹斌，邱秀玉，孟鵬，徐暉，吳麗倩，曾紹校

（1.福建農林大學 食品科學學院，福建 福州 350002；2.福建省產品質量檢驗研究院，福建 福州350002）

本實驗參考GB 5009.82—2016《食品安全國家標準 食品中維生素A、D、E的測定》的方法[1]，建立了相應的數學模型，并參照JJF 1059.1—2012《測量不確定度評定與表示》和 JJG 196—2006《常用玻璃量器檢定規程》標準中規定測量不確定度評定的方法[2-3]，參考相關文獻[4-5]，對模型中各不確定度來源進行計算和評定。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

抗壞血酸、無水乙醇、石油醚、正己烷、無水硫酸鈉、氫氧化鉀：分析純，廣西西隴科學股份有限公司。

美國Waters ACQUITY Arc 2D（光電二極管陣列檢測器[PAD2998]）。

1.2 標準溶液的配制

精確稱取標準品維生素A、D3和E至棕色容量瓶中，0.1%BHT的乙醇定容，量取適量該標準儲備液配制成混合標準儲備溶液，維生素A、D3和E標準樣品的濃度分別為：24.3、1.78、211μg/mL。吸取上述維生素A、D3和E混合標準儲備溶液稀釋，繪制標準工作曲線。

1.3 樣品處理

精確稱取米粉2 g于250 mL棕色三角瓶中，加入0.5 g淀粉酶，15 mL熱水，恒溫烘箱6℃酶解20 min后，依次加入1 g抗壞血酸，0.1 g BHT，20 mL無水乙醇和10 mL 500 g/L的KOH溶液，烘箱80 ℃皂化20 min后，轉移至500 mL 棕色分液漏斗，皂化液以55 mL石油醚提取2次，合并提取液，加入5 mL0.3%冰乙酸溶液，水洗至pH中性，經過無水Na2SO4脫水收集上層石油醚。旋轉蒸發儀回收石油醚，近干后以5 mL甲醇定容，上機分析。

2 數學模型的建立與不確定度來源分析

2.1 建立數學模型

根據維生素A、D3和E含量的計算公式建立數學模型，如下：

式中：

X——維生素A、D或E的含量，維生素A、D的單位為μg/100 g，維生素E的單位為mg/100 g；

c——標準工作液計算出目標物濃度，g/mL；

v——樣品溶液定容體積，mL；

m——樣品稱量，g；

f——樣品稀釋倍數。

2.2 識別和分析不確定來源

本文測定的不確定度來源主要是標準品定值的不確定度、稱量的不確定度、移液槍的不確定度、移液管的不確定度、容量瓶的不確定度、重復性測量的不確定度和標準曲線計算不確定度。

3 不確定度分量的評定

3.1 標準品定值的相對不確定度urel(1)

通過標準證書可知，維生素 A、D3和E 不確定度均為0.5%，由均勻分布，K=2，則計算得出標準品定值引入的相對不確定度見表1。

3.2 稱量的相對不確定度urel(2)

根據電子天平檢定證書，可知偏載誤差和重復性誤差數值，則由矩形分布計算其相對不確定度見表2。

表2 稱量相對不確定度表

其中：

3.3 移液槍的相對不確定度urel(3)

根據移液槍檢定證書，可知擴展不確定度，則其相對不確定度見表3。

表3 移液槍相對不確定度表

3.4 移液管的相對不確定度urel(4)

由標準JJG 196—2006《常用玻璃量器》可知最大允差數值，則由三角形分布計算其相對不確定度見表4。

表4 移液管相對不確定度表

其中：

3.5 容量瓶的相對不確定度urel(5)

由標準JJG 196—2006《常用玻璃量器》可知最大允差數值，則由三角形分布計算其相對不確定度見表5。

表5 容量瓶相對不確定度表

其中：

3.6 重復性測量的相對不確定度urel(6)

稱取同批次嬰幼兒米粉，進行6次平行試驗，得出維生素A、D3和E含量，采用均勻分布計算其相對不確定度見表6。

表6 重復性測量相對不確定度表

其中：

3.7 標準曲線計算的不確定度urel(7)

由表7得曲線回歸方程，維生素A：y=48358.3x-2651.1；維生素D3：y=22171.2x-104.7；維生素E：y=1593.9x+1613.2。

表7 標準曲線計算相對不確定度表

由此，繪制標準曲線帶來的不確定度urel(7)，維生素A：urel(71)=0.03310/5.941=0.00557；維生素D3：urel(72)=0.05606/9.025=0.00621；維生素E：urel(73)=0.07457/12.943=0.00576。

4 結果

取信度取95%，K=2，則擴展不確定度見表8。

表8 不確定度結果報告表

5 討論

對比各不確定度分量——SD(標準品)、M(稱量)、YQ(移液槍)、YG(移液管)、RL(容量瓶)、YQ(重復測量)和BQ(標曲)，由圖1可知采用上述方法進行維生素A和E測量過程中，各不確定度分量中占比最重最大的是移液管，而維生素D3測量過程中各不確定度分量中占比最重最大的是稱量和移液管；由圖2可知，影響測量不確定度的主要因素是移液管、稱量和標準曲線所引入的不確定度。因此，在實驗過程中要嚴格控制好標準曲線繪制，并采用高精密度儀器、定期維護及保養設備，從而得到更精準的實驗結果。

圖1 維生素A、D3和E中各不確定度分量扇形圖

圖2 維生素A、D3和E中各不確定度分量的柱形圖