氣相色譜法測定醬油中對羥基苯甲酸乙酯的不確定度評定

宋 磊，王 巖

(臨沂市檢驗(yàn)檢測中心，山東 臨沂 276007)

對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 《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定，醬油中對羥基苯甲酸酯的最大使用量為 0.25g/kg(以對羥基苯甲酸計(jì))[2]。近年來有研究表明，對羥基苯甲酸酯類有潛在的雌激素活性，會影響內(nèi)源性雌激素代謝，對人體健康有一定影響[3-4]。

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

本文對氣相色譜法測定醬油中對羥基苯甲酸乙酯的測量不確定度進(jìn)行評定，對各種影響因素進(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

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

1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

用無水乙醇將對羥基苯甲酸乙酯配制成100 μg/mL的儲備液，然后再用無水乙醇配制成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)無水硫酸鈉除水后，在旋蒸儀上蒸至近干，用2.0 mL無水乙醇定容待測[6]。

2 不確定度的數(shù)學(xué)模型及來源[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)測量(6)儀器測定。

3 不確定度的評定

3.1 稱量引入的不確定度

依據(jù)檢定證書，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℃)會引入不確定度。無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)儲備液引入的不確定度

準(zhǔn)確稱取對羥基苯甲酸乙酯0.0500 g于50 mL 容量瓶中，用無水乙醇溶解并定容至刻度，搖勻，得到標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液(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

配置儲備液使用的50 mL容量瓶為A級，根據(jù)JJG 196-2006[8]可知50 mL容量瓶(A級)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)確吸取對羥基苯甲酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)儲備液 1.0 mL于10 mL容量瓶中，用無水乙醇稀釋至刻度，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，根據(jù)JJG 196-2006[8]可知10 mL容量瓶(A級)容量允許誤差為±0.02 mL，取矩形分布，10 mL容量瓶引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

3.3.3.2 溫度引入的不確定度，參見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)允許誤差為0.005 mL，10 mL容量瓶(A級)允許誤差為0.020 mL。

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

urela=0.00730(C=4.0 μg/mL)

3.3.4.2 溫度引入的不確定度

參見3.3.2 (2)節(jié)

因此，由對羥基苯甲酸乙酯標(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5個水平的對羥基苯甲酸酯標(biāo)準(zhǔn)溶液測定3次，對濃度和峰面積進(jìn)行擬合，得到線性方程 ，見表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標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

3.5 重復(fù)測量引入的不確定度

對小麥粉樣品重復(fù)測定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

本文評價了氣相色譜法測定醬油中對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、儀器的測定。所以在測定醬油中對羥基苯甲酸乙酯的過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)溶液過程中選擇精度高的量具、加強(qiáng)對儀器設(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。