氣相色譜法測定月餅中脫氫乙酸的不確定度評定

趙天珍

（廣東省中山市質(zhì)量計量監(jiān)督檢測所，廣東 中山 528403）

氣相色譜法測定月餅中脫氫乙酸的不確定度評定

趙天珍

（廣東省中山市質(zhì)量計量監(jiān)督檢測所，廣東 中山 528403）

對氣相色譜法測定月餅中脫氫乙酸的不確定度進行分析，測量不確定度主要來自脫氫乙酸樣品的重復(fù)性、標(biāo)準(zhǔn)曲線的擬合、樣品定容體積等，得出影響不確定度的關(guān)鍵因素是樣品重復(fù)性。該方法適用于氣相色譜測定月餅中脫氫乙酸含量的不確定度評定。

氣相色譜；脫氫乙酸；不確定度評定

由于脫氫乙酸對霉菌和酵母有很強的抑菌能力，常用作防腐劑，添加在糕點、果汁、腐乳、醬菜等食品中。但該防腐劑對人體有一定危害性，中國將其列入限量使用的食品添加劑。GB 2760——2007《食品中添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，月餅、面包等糕點中脫氫乙酸的最大使用量為0.50g／kg，腐乳、醬菜、果汁中最大允許使用量為0.30g／kg。目前，用氣相色譜法測定果汁［1］、腐乳［2］、醬菜［3］中脫氫乙酸的 不確 定度評定已有報道，但對月餅中脫氫乙酸的不確定度評定尚未見報道，市場上許多食品仍超劑量添加脫氫乙酸，尤其是糕點。因此，準(zhǔn)確評定月餅中脫氫乙酸的含量不確定度非常有必要。根據(jù)中國質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局批準(zhǔn)發(fā)布的JJF 1059——1999質(zhì)量技術(shù)規(guī)范《測量不確定度評定與表示》，通過分析氣相色譜法測定月餅中脫氫乙酸含量結(jié)果不確定度來源，對測量結(jié)果的不確定度進行評定，為評定測量結(jié)果質(zhì)量和保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 儀器與材料

氣相色譜儀附 FID 檢測器（色譜柱：HP－5）：Agilent 7890A，美國安捷倫公司；

K－D濃縮器：HN132，海能機儀器有限公司；

電子天平（精確至0.001mg）：CPA224S，北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；

脫氫乙酸標(biāo)準(zhǔn)品：純度為99.7%，西格瑪試劑公司；

廣式蓮蓉月餅：市售。

1.2 測試方法

根據(jù)GB／T 5009.121——2003《食品中脫氫乙酸的測定》（第一法）氣相色譜法進行測定。稱取10.000g均勻的月餅樣品于250.0mL容量瓶中，煮沸，完全溶解后冷卻，加入蛋白沉淀劑，定容至250.0mL。過濾，吸取50.0mL濾液，加10mL飽和氯化鈉溶液，10mL 10%硫酸酸化，搖勻，分別以50，30，30mL乙醚提取3次，每次2min。棄去水層，合并乙醚層，加無水硫酸鈉脫水，室溫下放置30min。50℃ 水浴濃縮至近干，用丙酮定容到10.0mL容量瓶后供氣相色譜測定。外標(biāo)法定量。

2 數(shù)學(xué)模型的建立

數(shù)學(xué)模型為：

式中：

w—— 樣品中脫氫乙酸的含量，g／kg；

x——由校準(zhǔn)曲線計算的測定用樣液中脫氫乙酸的含量，mg／L；

m—— 稱取樣品的質(zhì)量，g；

v1——樣品用容量瓶定容的總體積，mL；

v2—— 測定用樣液的體積，mL；

v3—— 用丙酮定容的體積，mL。

3 不確定度的主要來源

從數(shù)學(xué)模型來看，氣相色譜法測定月餅中脫氫乙酸含量的不確定度主要有以下幾個來源：樣品測定回收率、標(biāo)準(zhǔn)曲線的擬合、樣品定容體積等。

4 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評定

4.1 由校準(zhǔn)曲線計算測定用樣液中脫氫乙酸的含量

4.1.1 脫氫乙酸校準(zhǔn)曲線擬合的不確定度 用氣相色譜分別測定 50，100，200，300，400mg／L的脫氫乙酸標(biāo)準(zhǔn)溶液。每個樣品測定3次，得到峰面積，建立校準(zhǔn)曲線回歸方程。根據(jù)劉燕等［4］用最小二乘法擬合峰面積－脫氫乙酸濃度。結(jié)果列于表1。

表1 最小二乘法擬合脫氫乙酸濃度與峰面積結(jié)果Table 1 Fitting curve of dehydroacetic acid of standard solution concentration－peak area by least square method

由表1數(shù)據(jù)得出，標(biāo)準(zhǔn)直線回歸方程a＝kc＋b采用最小二乘法擬合校準(zhǔn)曲線，得斜率k和截距b：

擬合回歸直線方程為a＝1.759 5C＋0.051 5

根據(jù)所求得的k和b值，得峰面積的標(biāo)準(zhǔn)偏差：

4.1.2 測定用樣液中脫氫乙酸的含量x引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（x）的計算 稱取10.000g樣品，定容到250.0mL，吸取50.0mL濾液，由峰面積通過直線方程求得樣品中脫氫乙酸含量的平均值x＝150.0mg／kg，則擬合曲線引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

式中：

n——標(biāo)準(zhǔn)系列的點數(shù)，n＝5；

m——每個標(biāo)準(zhǔn)點的測定次數(shù)，m＝3。

脫氫乙酸的含量（x）引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（x）＝4.056／150.0＝2.7×10－2。

4.2 稱樣的質(zhì)量 m引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 u（ m1）的評定

4.2.1 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度評定 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書提供的信息，脫氫乙酸的不確定度為±0.3%，按正態(tài)分布考慮，包含因子k＝3，屬B類評定，則相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

4.2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制過程引入的不確定度評定 脫氫乙酸儲備液：準(zhǔn)確稱取0.100 0g脫氫乙酸標(biāo)準(zhǔn)品，用丙酮溶解定容至100.0mL，得到濃度為1.000mg／mL脫氫乙酸儲備液。

查稱量使用的電子天平檢定證書，其最大允許誤差±0.2mg，其置信水平p＝99%，按正態(tài)分布考慮，包含因子k＝3［5］，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度：1.15×10－4（g）。由于稱量質(zhì)量為0.100 0g，則相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：u（rel）＝1.15×10－4／0.1＝1.15×10－3。

4.2.3 玻璃器具引入的不確定度評定 該過程使用了一系列玻璃器具，按照JJF 196——2006《常用玻璃儀器檢定規(guī)程》的要求，應(yīng)有最大容量允差，取包含因子k＝3。因此，根據(jù)楊洋等［6］《高效液相色譜法測定奶粉中的三聚氰胺及其不確定度分析》中得到的結(jié)論：標(biāo)準(zhǔn)儲備液配制過程的相對不確定度u（rel儲備液）＝0.002 3。

4.3 體積 v1引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 u（ v1）的評定

查檢定證書得250mL容量瓶（A級）的允許誤差為±0.15mL，服從均勻分布，取包含因子，相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.086 6／250＝3.46×10－4。

4.4 體積 v2引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 u（ v2）的評定

查檢定證書得50mL單標(biāo)移液管（A級）的允許誤差為±0.05mL，服從均勻分布，取包含因子，則，相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.028 9／50＝5.78×10－4。

4.5 體積 v3引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 u（ v3）的評定

查檢定證書得10mL單標(biāo)移液管（A級）的允許誤差為±0.02mL，服從均勻分布，取包含因子，則，相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.011 5／10＝1.15×10－3。

由上述u（v1）、u（v2）、u（v3）合成得出u（v）＝ ［（3.46×10－4）2＋ （5.78×10－4）2＋ （1.15×10－3）2］1／2＝ 1.33×10－3。

4.6 重復(fù)性試驗引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 ur的評定

4.6.1 重現(xiàn)性的不確定度評定 檢測結(jié)果的重現(xiàn)性主要受樣品處理過程重復(fù)性、均勻性以及儀器穩(wěn)定性能因素影響，該不確定度屬A類不確定度，采用同一樣品進行重復(fù)試驗10次進行評估。測量數(shù)據(jù)見表2。

表2 月餅中脫氫乙酸含量測定值Table 2 The determinedconcentration of dehydroacetic acid in mooncakes ／（mg·kg－1）

測定結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差及相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

由于試驗重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（c）＝5.25／150.0＝3.5×10－2。

4.6.2 回收率的不確定度評定 氣相色譜分析測定月餅中脫氫乙酸，其中最關(guān)鍵的就是用乙醚3次萃取脫氫乙酸并用丙酮濃縮［7］，萃取濃縮不確定度可在重復(fù)性不確定度中體現(xiàn)，方法回收率的不確定度是重復(fù)測定不確定度的分量。樣品回收率經(jīng)對月餅中脫氫乙酸進行10次加標(biāo)回收試驗。回收率數(shù)據(jù)見表3，由表3得平均回收率90.8%，標(biāo)準(zhǔn)偏差1.67%。標(biāo)準(zhǔn)不確定度采用平均標(biāo)準(zhǔn)偏差，回收率的相對不確定度：

表3 月餅中脫氫乙酸加標(biāo)回收率Table 3 The recovery ratios ofdehydroacetic acid in mooncakes ／%

4.7 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

由上述各相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成月餅中脫氫乙酸含量相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

4.8 擴展不確定度的評定

根據(jù)測量不確定度評定指南的要求，置信概率為95%時，取k＝2，因此該月餅中脫氫乙酸含量測定的擴展不確定度：

4.9 測量不確定度的報告與表示

通過測定計算得脫氫乙酸含量為150.0mg／kg，結(jié)果表示為w＝ （150.0±14.2）mg／kg，k＝2。

5 結(jié)論

氣相色譜法測定月餅中脫氫乙酸，置信概率為95%，取k＝2時，測量月餅中脫氫乙酸含量結(jié)果為（150.0±14.2）mg／kg。并通過評估，樣品測定重復(fù)性試驗對總體不確定度貢獻最大。測量不確定度主要來自脫氫乙酸樣品的重復(fù)性、標(biāo)準(zhǔn)曲線的擬合度、樣品定容體積等。這與陳光等報道的結(jié)論［8］基本一致。因此，嚴格按照操作規(guī)程，繪制好標(biāo)準(zhǔn)曲線，才能確保測量結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。該評定方法易于理解，便于操作，可以應(yīng)用于氣相色譜法對其他物質(zhì)結(jié)果不確定度的表示。

1 張海丹，陳圖鋒.氣相色譜儀測定果汁中脫氫乙酸的不確定度評定［J］.汕頭大學(xué)學(xué)報 （自然科學(xué)版），2008，23（1）：61～64.

2 甘合智.氣相色譜法測定腐乳中脫氫乙酸的測量不確定度評定［J］.化學(xué)分析計量，2007，16（5）：10～13.

3 于維森，宋旭巖.高效液相色譜法測定醬菜中脫氫乙酸的不確定度評定［J］.職業(yè)與健康，2009，25（16）：1 708～1 710.

4 劉燕，陳利國，彭新凱，等.氣相色譜法測定果凍中環(huán)己基氨基磺酸鈉（甜蜜素）結(jié)果不確定度評定［J］.食品與機械，2008，24（2）：110～113.

5 何紅梅，陳利國，黃輝，等.食品中還原糖含量測量的不確定度評估［J］.食品與機械，2007，23（2）：96～97.

6 楊洋，徐春祥，車文軍.高效液相色譜法測定奶粉中的三聚氰胺及其不確定度分析［J］.食品科學(xué)，2010，31（4）：250～253.

7 薛剛，張進，張均媚，等.氣相色譜法分析中不確定度的評定［J］.食品研究與開發(fā)，2006，27（10）：109～110.

8 陳光，林立.ICP－MS法測定肉制品中鉛含量的不確定度評定［J］.食品與機械，2010，26（1）：57～60.

Uncertainty evaluation about the determination results of dehydroacetic acid in mooncakes by gas chromatography

ZHAO Tian－zhen

（Zhongshan Supervision Testing Institute of Quality＆Metrology，Zhongshan，Guangdong528403，China）

Analyed the uncertainty of determination of dehydroacetic acid in mooncakes by gas chromatography.The main source of uncertainty was repeatability，standard curve fitting and constant volume.The uncertainty of measurement repeatability was the key factor.This method can be used to evaluate the uncertainty of dehydroacetic acid in mooncakes by GC.

gas chromatography；dehydroacetic acid；evaluation of the uncertainty

10.3969／j.issn.1003－5788.2011.04.023

趙天珍（1980－），女，廣東省中山市質(zhì)量計量監(jiān)督檢測所工程師，碩士。E－mail：ztz3385346＠163.com

2011－03－01