氣相色譜法測定甜面醬中脫氫乙酸含量的不確定度評定

景贊，劉超，黃志勇，胡丹，劉曉碧

(樂山市食品藥品檢驗檢測中心，四川 樂山 614000)

甜面醬風(fēng)味獨特，富含蛋白質(zhì)、各種氨基酸、維生素和礦物質(zhì)，具有較高的營養(yǎng)價值，也是人們餐桌上的調(diào)味佳品。傳統(tǒng)甜面醬以小麥粉為原料，在各種微生物和酶的作用下，經(jīng)過發(fā)酵釀制而成，現(xiàn)代工藝往往在小麥粉的基礎(chǔ)上添加黃豆、糯米、麥麩等原料，改善其口味和營養(yǎng)成分[1-6]。

脫氫乙酸作為一種食品上常用的防腐劑，在糕點、腌漬蔬菜、發(fā)酵豆制品、熟肉制品、果蔬汁、復(fù)合調(diào)味料的生產(chǎn)、加工、保藏等過程中應(yīng)用廣泛，GB 2760—2014對其應(yīng)用范圍和限量都有明確的規(guī)定，超限量、超范圍使用都會對人體健康造成危害。目前檢測脫氫乙酸的方法主要集中在氣相色譜法和液相色譜法，GB 5009.121—2016作為實驗室常用檢測方法普及率較高，隨著國家對食品安全的日益加強，對檢驗檢測機構(gòu)數(shù)據(jù)的準確性要求也越來越高，如何進行風(fēng)險防范是每個機構(gòu)要考慮的問題。本文主要依據(jù)GB 5009.121—2016，對氣相色譜法測定甜面醬中脫氫乙酸的含量進行不確定度的評估，明確影響不確定度的主要因素，在工作中加以預(yù)防和改進，保證測試結(jié)果的有效性[7-9]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

脫氫乙酸標(biāo)準品(99.9%)：購于北京曼哈格生物科技有限公司；乙腈、丙酮：均為色譜純，購于百靈威科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

GC-2010 Plus氣相色譜儀 島津(中國)有限公司；T10均質(zhì)器 IKA儀器設(shè)備有限公司；TGL-16冷凍離心機 四川蜀科儀器有限公司。

1.3 標(biāo)準工作溶液

準確稱取50 mg脫氫乙酸標(biāo)準品，用乙酸乙酯溶解并定容至50 mL，配制成濃度為1 mg/mL的標(biāo)準儲備溶液。分別精確吸取脫氫乙酸標(biāo)準貯備液0.1，0.2，0.5，1.0，2.0 mL于10 mL容量瓶中，用乙酸乙酯稀釋并定容，配制成濃度為10，20，50，100，200 μg/mL的標(biāo)準工作液[10]。

1.4 樣品制備方法

稱取2 g樣品置于50 mL離心管中，加入15 mL水、2.5 mL硫酸鋅溶液，用氫氧化鈉溶液調(diào)pH至7.5，旋渦5 min，轉(zhuǎn)移至25 mL容量瓶中，加水定容。樣液5000 r/min離心5 min。取10 mL上清液，加1 mL鹽酸溶液酸化后，準確加入5.0 mL乙酸乙酯，振搖2 min，靜置分層，取上清液供氣相色譜測定。

1.5 檢測條件

進樣口：250 ℃，分流比5∶1；毛細管柱：InertCap FFAP，30 m×0.32 mm×0.25 μm，升溫程序：初始溫度100 ℃保持1 min，以20 ℃/min的升溫速率升至230 ℃，保持10 min。線速度：37 cm/s。FID檢測器溫度：280 ℃；進樣體積：1 μL；載氣：高純氮氣。

1.6 數(shù)學(xué)模型的建立

樣品中脫氫乙酸的含量按以下公式計算：

公式中：X為試樣中脫氫乙酸的含量，g/kg； c1為試樣溶液中脫氫乙酸的質(zhì)量濃度，μg/mL； c0為空白試樣溶液中脫氫乙酸的質(zhì)量濃度，μg/mL； V為乙酸乙酯定容體積，mL；m為稱取試樣的質(zhì)量，g；V1為試樣處理后定容體積，mL；V2為萃取脫氫乙酸所取試樣溶液體積，mL。

2 結(jié)果與分析

2.1 不確定度分量的來源分析

根據(jù)樣品檢測過程和數(shù)學(xué)模型，不確定度的來源有以下3個方面：

(1)標(biāo)準溶液配制引入的不確定度；

(2)標(biāo)準工作曲線的繪制引入的不確定度；

(3)樣品前處理及儀器檢測引入的不確定度。

2.2 不確定度的分析評定[11-16]

2.2.1 脫氫乙酸標(biāo)準物質(zhì)純度產(chǎn)生的不確定度u1

2.2.2 脫氫乙酸標(biāo)準物質(zhì)稱量產(chǎn)生的不確定度u2

2.2.3 標(biāo)準儲備液定容體積產(chǎn)生的不確定度u3

合成標(biāo)準不確定度為：

50 mL容量瓶產(chǎn)生的相對標(biāo)準不確定度為：

2.2.4 標(biāo)準系列工作液配制產(chǎn)生的不確定度u4

表1 玻璃器皿允差和不確定度Table 1 Permissible error and uncertainty of glassware

2.2.5 標(biāo)準曲線擬合產(chǎn)生的不確定度u5

將標(biāo)準溶液的濃度與峰面積進行一元線性回歸方程擬合，在10～200 μg/mL的濃度范圍內(nèi)，線性關(guān)系良好，結(jié)果見表2。

表2 線性范圍和定量限Table 2 Linear range and quantitative limit

公式中：S為擬合曲線的標(biāo)準差；b為曲線的斜率； P為樣品測定的次數(shù)； N為標(biāo)準溶液測定點數(shù)； xj為樣品中脫氫乙酸的含量； xi為標(biāo)準系列工作液的含量；yi為標(biāo)準系列工作液的峰面積。

綜上，標(biāo)準工作曲線繪制產(chǎn)生的不確定度為：

2.2.6 樣品稱量產(chǎn)生的不確定度u6

2.2.7 提取液定容產(chǎn)生的不確定度u7

2.2.8 樣品測定重復(fù)性產(chǎn)生的不確定度u8

樣品測定氣相圖譜見圖1，待測成分與雜質(zhì)達到完全分離。對樣品重復(fù)測定了6次，結(jié)果見表3。

圖1 樣品氣相色譜圖Fig.1 Gas chromatogram of samples

表3 樣品測定重復(fù)性數(shù)據(jù)(n=6)Table 3 Repetitive data of samples (n=6)

綜上，樣品前處理及儀器檢測產(chǎn)生的不確定度為：

2.3 合成相對標(biāo)準不確定度

2.4 擴展不確定度

在95%置信水平下取k=2，相對擴展不確定為：樣品中脫氫乙酸含量為0.253 g/kg，得到擴展不確定度為：0.253 g/kg×4.48%×2=0.023 g/kg。

綜上，最終樣品中脫氫乙酸含量的不確定度為：(0.253±0.023) g/kg。

3 討論

參照GB 5009.121—2016，JJF 1059.1—2012，JJF 1135—2005，對氣相色譜法測定甜面醬中脫氫乙酸進行了不確定度的評定。通過分析測定過程，發(fā)現(xiàn)標(biāo)準品的純度、標(biāo)準溶液的配制定容、工作曲線的擬合和測定的重復(fù)性是不確定度的主要來源，對測試結(jié)果的影響較大。在測定過程中要注意購買質(zhì)量穩(wěn)定的標(biāo)準品，標(biāo)準溶液配制過程中要迅速防止乙酸乙酯的揮發(fā)，同時加強實驗人員的培訓(xùn)，儀器設(shè)備檢定校準到位等，提高測定結(jié)果的可靠性。