紫外分光光度法測定臘腸中亞硝酸鈉的不確定度評定分析

何明基 米浩

（欽州市靈山縣產品質量檢驗中心，廣西靈山 535400）

亞硝酸鈉俗稱亞硝酸鹽，是由亞硝酸根離子與鈉離子組成的無機鹽，亞硝酸鈉被廣泛用于腌臘肉制品，具有防腐發色的功能，能夠有效抑制肉毒素形成，維持食物的顏色鮮艷。亞硝酸鈉是食品檢測的常檢項目，按GB 2760—2014 食品添加劑使用標準規定，肉制品中亞硝酸鈉含量不得超過0.15 g/kg。食品檢測結果實質上是對其真實值的估計，即使每一次完美的檢測其結果都存在一定的可疑性。所以為了保障食品中亞硝酸鈉檢測結果的可靠性，采用不確定度進一步分析檢測數值的離散程度，使其檢測結果更具有說服力。目前關于臘腸中亞硝酸鈉的不確定度評定分析報道比較少。因此本文采用GB 5009.33—2016《食品全國家標準 食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定》中第二法分光光度法，擬通過優化標準溶液范圍，在計算模型中引入標準空白完善誤差來源，評定臘腸中亞硝酸鈉的不確定度，提高檢測結果的可信度。

1 材料和方法

1.1 材料與試劑

臘腸，市購。

亞硝酸鈉標準溶液，質量濃度200 mg/L，編號20013-200-W-20。

1.2 儀器設備

UV-2600 雙光束紫外可見分光光度計；BSA224S電子分析，賽多利斯公司；移液管。

1.3 試驗方法

稱取2.53 g 粉碎均勻的臘腸試樣置于250 mL具塞錐形瓶中，加12.5 mL 飽和硼砂溶液，加入150 mL 70 ℃水，混勻，于沸水浴中加熱15 min，快速冷卻至室溫。定量轉移至250 mL 容量瓶中，加入5 mL 106 g/L 亞鐵氰化鉀溶液，搖勻，再加入5 mL 220 g/L 乙酸鋅溶液。加水至刻度，搖勻，放置30 min，過濾，棄去初濾液30 mL，濾液備用。

吸取2.50 mL 亞硝酸鈉標準溶液，置于100 mL容量瓶，稀釋得5.0μg/mL標準使用液。用移液管吸取40.0 mL上述樣品濾液于50 mL具塞比色管中，另用1 mL移液管取0.00 mL、0.20 mL、0.40 mL、0.50 mL、0.60 mL、0.70 mL（相當于0.0μg、1.0μg、2.0μg、2.5μg、3.0μg、3.5μg亞硝酸鈉）亞硝酸鈉標準使用液，分別置于50 mL 具塞比色管中。往標準管和試樣管中加入2 mL 4g/L對氨基苯磺酸溶液，混勻，靜置3 min 后各加入1 mL 2g/L 鹽酸萘乙二胺溶液，加水至刻度，混勻，靜置15 min，用1 cm 比色杯，以零管調節零點，在波長538 nm處測吸光度，直接用分光光度計繪制標準曲線。同時做試劑空白。

2 結果與分析

2.1 數學模型

樣品中亞硝酸鈉含量（以亞硝酸鈉計）按下式計算：

式中：x——試樣中的亞硝酸鈉含量，mg/kg；

ρ樣——試樣溶液中亞硝酸鈉含量，μg；

ρ空——空白溶液中亞硝酸鈉含量，μg；

V0——試樣處理總體積，mL；

m樣——試樣質量，g；

V1——測定樣液體積，mL。

2.2 分析測量不確定度分量來源

（1）標準溶液亞硝酸鈉引入的標準不確定度，包括標準溶液稀釋引入的標準不確定度以及線性擬合試樣和空白(ρ樣-ρ空)引入的標準不確定度。

（2）取試樣體積V0引入的標準不確定度。

（3）稱取試樣質量m樣引入的標準不確定度。

（4）取測定溶液體積V1引入的標準不確定度。

（5）試驗重復性引入的標準不確定度。

（6）紫外分光光度計引入的標準不確定度。

2.3 評定不確定度分量

2.3.1 標準溶液的相對標準不確定度

（1）根據標準證書上亞硝酸鈉標準液的相對擴展不確定度為2%，置信因子k=2，計算亞硝酸標準液相對標準不確定度ur(c標1)=2%/2=1.0×10-2。

依據JJG 196—2006《常用玻璃量器檢定規程》，配制亞硝酸鈉標準使用液時5 mL 吸量管和100 mL容量瓶引入的相對標準不確定度分別為0.005 811和0.000 858 0。

根據GB/T 601—2016《化學試劑標準滴定溶液的制備》附錄A，試驗溫度為12 ℃，亞硝酸鈉標準溶液的體積補正值單位是+1.10 mL/L。亞硝酸鈉標準溶液稀釋成亞硝酸鈉標準使用液引入的相對標準不確定度為：

（2）依據標準系列溶液測試結果，采用測試儀器線性擬合，擬合方程為：A標=B斜ρ標+B截=0.015 294 1ρ標-8.823 5×10-5，相關系數是0.999 36。本試驗取10份臘腸樣品質量均約為2.53 g，吸光度分別為：0.029、0.029、0.030、0.029、0.029、0.030、0.030、0.030、0.029、0.030，相對應試樣亞硝酸鈉含 量ρ樣分別為：1.902μg、1.902μg、1.967μg、1.902μg、1.902μg、1.967μg、1.967μg、1.967μg、1.902μg、1.967μg。試劑空白吸光度為0.005，亞硝酸鈉含量為0.333μg。標準曲線吸光度和計算結算結果見表1。

表1 標準曲線吸光度和計算結果

參照JJF 1135—2005《化學分析測量不確定度評定》中式（14）及式（15），計算

式中：u(ρ樣)——臘腸試樣中亞硝酸鈉含量標準不確定，μg；

u(ρ空)——空白試樣中亞硝酸鈉含量標準不確定，μg；

SR——校正標準曲線的殘差標準偏差；

B斜——標準標準曲線斜率；

n標——標準工作溶液總共測量次數，本試驗n標=6；

n樣——樣品溶液測量次數，本試驗n樣=10；

n空——空白樣品溶液測量次數，本試驗n空=1。

由于ρ樣和ρ空在曲線上相距較遠，忽略其相關性。則由繪制標準曲線引入的相對標準不確定度為：

最終由標準溶液引起的一系列相對標準不確定度為：

2.3.2 試樣體積V0的相對標準不確定度

查JIF 196—2006 《常用玻璃儀器》 可知，250 mL 容量瓶（A 級）容量允許誤差為±0.15 mL，認為服從均勻分布，則：

根據GB/T 601—2016《化學試劑標準滴定溶液的制備》附錄A，試驗溫度為12 ℃，試樣溶液體積補正值是+1.10 mL/L。

因此試樣體積V0的相對標準不確定度：

2.3.3 試樣質量m樣的相對標準不確定度

本次試驗試樣稱量值約為2.53 g，已知天平在0 g～50 g 稱量范圍最大允許誤差MPEV=±0.000 5 g，認為服從均勻分布。

查看天平校準證書天平重復性是0.000 4 g，認為服從均勻分布。

因此試樣質量m樣的相對標準不確定度：

2.3.4 測定溶液體積V1的相對標準不確定度

根據JIF 196—2006《常用玻璃儀器》，20 mL吸量管（A）允許誤差為±0.030 mL，認為服從均勻分布，則：

根據GB/T 601-2016《化學試劑標準滴定溶液的制備》附錄A，試驗溫度為12 ℃，測定溶液體積補正值是+1.10 mL/L。

因此測定溶液體積V1的相對標準不確定度為：

2.3.5 試驗重復性引入的相對標準不確定度

對10份臘腸中亞硝酸鈉含量重復性測量，數據見表2，采用A類評定。

表2 10份臘腸樣品中亞硝酸鈉含量重復測量數據

因此試驗重復性引入的相對標準偏差為：

2.3.6 紫外分光光度計引入的相對標準不確定度

因為已經過多次測試，認為儀器引入的不確定度已包含于測量結果中，不再另行評定，防止重復計算。

2.4 評定合成相對標準不確定度

所有誤差來源的標準合成不確定度計算如下式：

2.5 評定合成標準確定度和擴展不確定度

合成標準不確定度uc=ur×=0.054 62×3.949=0.215 7 mg/kg，一般包含因子取k=2，置信度是95%，擴展不確定度U=2uc=2×0.215 7=0.44 mg/kg。

3 結論

通過計算發現，影響檢測結果離散程度的主要因素是標準溶液，其次是試驗重復性。因此，在檢測臘腸中亞硝酸鈉時，亞硝酸鈉系列標準工作溶液質量濃度不宜過大，應盡可能使試樣檢測結果接近系列標準工作溶液質量濃度的平均值，有利于減小標準曲線的殘差和試樣的標準不確定度；化驗員要認真負責，態度端正，規范操作水平，應盡可能使試驗重復性一致，避免離群值出現。