超高效液相色譜法測定白酒中紐甜不確定度評定

張 瑩，遠 輝，丁春瑞

(1.新疆維吾爾自治區(qū)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院，新疆烏魯木齊830011；2.國家農(nóng)副產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，新疆烏魯木齊830011)

超高效液相色譜法測定白酒中紐甜不確定度評定

張 瑩，遠 輝，丁春瑞

(1.新疆維吾爾自治區(qū)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院，新疆烏魯木齊830011；2.國家農(nóng)副產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，新疆烏魯木齊830011)

建立超高效液相色譜法測定白酒中紐甜不確定度評定的數(shù)學模型，全面考慮測量過程中的不確定度來源，并對各個不確定分量進行量化處理，得出紐甜殘留量的擴展不確定度。結(jié)果表明，樣品稱樣量為10.0mg/kg時，測定白酒中紐甜含量為2.0mg/kg±0.3mg/kg。本方法適用于超高效液相色譜法測定白酒中紐甜的不確定度評定。

白酒； 紐甜； 超高效液相色譜法； 不確定度

名優(yōu)白酒由于其特殊的生產(chǎn)工藝含有一定量的甜味物質(zhì)，具有醇甜之感。紐甜是一種功能性甜味劑[1]，其甜味協(xié)調(diào)，在白酒生產(chǎn)中添加可起改善白酒口感的作用[2]。但依據(jù)國家強制性標準GB 2760—2014食品添加劑使用標準，紐甜不在白酒(食品分類號15.01.01)允許使用的范圍之內(nèi)，即發(fā)酵酒種中不得添加甜味劑[3]。白酒中不允許加入添加劑，由于其發(fā)酵過程中會產(chǎn)生醇類和酚類物質(zhì)構(gòu)成白酒的不同香型和風格，添加劑會破壞白酒的風格特點，對酒質(zhì)造成影響[4-5]。也有不法白酒商家采用勾兌的方法生產(chǎn)白酒，對白酒的產(chǎn)品安全造成了一定的隱患[6-7]。

根據(jù)CNAS-GL06《化學分析中不確定度的評估指南》和JJF 1059.1—2012《測量不確定度評定與表示》規(guī)定的方法[8-9]，建立了數(shù)學模型，分析了超高效液相色譜法測定白酒中紐甜不確定度，并對各個不確定分量進行了量化處理，得出紐甜的擴展不確定度，為測定白酒中的紐甜質(zhì)量控制提供一定的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

白酒樣品：市售。

試劑：甲醇(色譜純)，美國Fisher公司；實驗用水均為超純水(M illi-Q超純水機，美國M illipore公司)；0.22μm微孔濾膜(美國Waters公司)。

儀器設備：超高效液相色譜儀(ACQUITY UPLC HCLASS，Waters公司)，二極管陣列檢測器；電子天平(± 0.01 g)，賽多利斯科學儀器(北京)有限公司；紐甜標準品(GmbH公司)。

1.2 實驗方法

1.2.1 色譜條件

色譜柱：ACQUITY色譜柱C18(2.1×100mm×1.7μm)；檢測波長：218 nm；柱溫：30℃；流動相：庚烷磺酸鈉(10 mmoL/L，pH4.5)∶甲醇=30∶70；進樣量為1μL；流速：0.2 m L/m in。

1.2.2 樣品前處理

稱取10.0 g白酒樣品(精確至0.001 g)，置于25 m L比色管中，加入10 m L的0.25%三乙胺溶液(pH4.5)的提取液，超聲振蕩冷卻后用提取液定容至25 m L容量瓶中，混勻，過膜待分析[10-12]。

1.2.3 不確定度評定

1.2.3.1 數(shù)學模型白酒樣品中紐甜含量的計算公式為：

式中：x為樣品中紐甜的含量，g/kg；c為樣品中紐甜峰面積對應的濃度，μg；v為樣品定容體積，m L；m為樣品質(zhì)量，g；f為回收率校正因子，即為回收率的倒數(shù)。

測試樣品的相對合成標準不確定度計算公式：

1.2.3.2 不確定度分量的主要來源分析及評定

超高效液相色譜法測定白酒中紐甜含量的不確定度主要有以下幾個來源：標準物質(zhì)，標準溶液配制，標準工作曲線的擬合，樣品稱量、定容體積，回收率因子的差異等幾個方面。

2 結(jié)果與分析

2.1 紐甜標準溶液配制引入的不確定度

標準物質(zhì)不確定度包含標準物質(zhì)、天平的稱量和標準工作液配制過程引入的不確定度。

2.1.1 標準物質(zhì)引入的不確定度

根據(jù)標準物質(zhì)證書，紐甜的不確定度為0.5%，按正態(tài)分布考慮，包含因子，因此相對標準不確定度為：。

2.1.2 天平的稱量引入的不確定度

根據(jù)電子天平檢定證書，最大允許誤差為±0.01mg，按正態(tài)分布考慮，包含因子k=3，相對標準不確定度為u=0.01mg/3=0.00577mg。稱標準物質(zhì)為0.10000 g，則其相對標準不確定度為：urel標物2=0.00577mg/0.10000 g= 5.77×10-5，則=0.00288。

2.1.3 標準工作液配制過程產(chǎn)生的不確定度評定

2.1.3.1 標準系列配制過程中量具校準引起的不確定度準確稱取紐甜0.10000 g，加入0.25%的三乙胺溶液(pH4.5，甲酸調(diào)整)溶解并定容至50 m L，質(zhì)量濃度為2.0000mg/m L。標準工作液配制過程采用的玻璃器具，有其相應的容量允差。標準工作液配制使用了1m L、2m L、5m L、10 m L移液管和50m L容量瓶。按照JJG 196—2006《常用玻璃量器檢定規(guī)程》[13]要求A級1m L、2m L、5m L、10m L單標線吸量管的最大允差分別為±0.007 m L、± 0.010m L、±0.015m L、±0.020m L；A級100m L、50m L容量瓶的最大允差為±0.050m L，按照矩形分布考慮，k=，由此計算不確定度見表1。

表1 標準溶液配制中玻璃量具引起的不確定度

由表1數(shù)據(jù)合成的相對標準不確定度：uv校準==0.0112。

2.1.3.2 溫度變化引起的標準系列配制過程中的不確定度

標準工作液的定容溶液采用0.25%的三乙胺溶液(pH4.5，甲酸調(diào)整)，由于三乙胺與甲酸含量較低，考慮水體積膨脹對玻璃容器的影響較大。室溫在20℃時，水的體積膨脹系數(shù)為2.1×10-4/℃，玻璃的膨脹系數(shù)為2.5× 10-5/℃，實驗室溫度波動范圍一般為±5℃，則不確定度根據(jù)溫度波動和水與玻璃膨脹系數(shù)之差來計算考慮溫度變化是矩陣分布，則表2為溫度變化引起的標準系列配制過程的不確定度。

表2 標準溶液配制中溫度引起的不確定度

由表2數(shù)據(jù)合成的相對標準不確定度：uv溫度==0.00127，則標準工作液配制產(chǎn)生的不確定度=0.0113。

2.2 標準工作曲線擬合的不確定度分量

用最小二乘法擬合標準溶液質(zhì)量濃度-峰面積曲線，分別測定3種質(zhì)量濃度的紐甜標準溶液8μg/m L、10μg/m L、20μg/m L、40μg/m L，每種質(zhì)量濃度分別測3次，得到相應的峰面積A，測定結(jié)果見表3。

表3 最小二乘法擬合標準溶液質(zhì)量濃度-峰面積結(jié)果

由下式可得色譜峰面積測量的實驗標準差為：

由上述標準曲線測得樣品提取液中紐甜的含量為c=7.8mg/m L。式中：S(A)為標準溶液峰面積殘差的標準差；ρ為標準溶液平均濃度；SXX為標準溶液濃度殘差的平方和；n為標準工作液的測定次數(shù)為12；P為試樣的測定次數(shù)，本試驗為6次。計算得濃度的標準不確定度u為：

測定的相對不確定度為：urel=0.567/7.8=0.0726。

2.3 樣品稱量、定容的不確定度

2.3.1 樣品質(zhì)量的不確定度

試樣質(zhì)量的不確定度主要由天平的最大允許誤差構(gòu)成，使用的天平的最小分度為0.01 g，JJG 539—1997《數(shù)字指示秤》規(guī)定，天平最大允許誤差為±0.01 g，按照均勻分布，標準不確定度為：u稱量=0.01/3=0.00577 g，樣品的稱樣量為10.00 g時，則相對標準不確定度為：urel稱量= 0.00577 g/10.00 g=0.000577。

2.3.2 樣品定容體積的不確定度

樣品定容使用25m L容量瓶。按照JJG 196—2006《常用玻璃量具檢定規(guī)程》的要求，A級25.00m L容量瓶的最大允許誤差分別為±0.030m L。按照矩形分布考慮，k=3，標準不確定度和相對標準不確定度分別為：u定容=0.030/3=0.0173m L；u稱量=0.0173m L/25.00m L=6.9× 10-4。因此，樣品產(chǎn)生的不確定度：0.000899。

2.4 回收率因子的不確定度

因樣品前處理不完全或處理過程中紐甜的損失，通過添加紐甜(質(zhì)量濃度8μg/m L)計算加標回收率。實驗結(jié)果得到，本法加標回收率測定6次，回收率在94.4%～96.2%，平均回收率為95.01%。加標回收率的不確定度按JJF 1059.1—2012中，得到回收率的標準偏差SR=2.01，則標準不確定度為，相對標準不確定度為0.820/95.01%=0.00863。

2.5 相對標準不確定度各分量匯總

考慮標準物質(zhì)，標準溶液配制，標準工作曲線的擬合，樣品稱量、定容，回收率因子的差異。

2.6 合成標準不確定度評定

表4 相對標準不確定度分量

由表4中各標準不確定度合成樣品中紐甜含量結(jié)果的相對標準不確定度為：

2.7 擴展不確定度評定

按照一般慣例，取包含因子k=2，則相對擴展不確定度為urel(合成)×2=0.148，由實驗數(shù)據(jù)的平均值計算的樣品中紐甜含量最佳估算值為2.0 mg/kg，擴展不確定度U= 0.148×2.0mg/kg=0.29mg/kg≈0.3mg/kg，因此超高效液相色譜法測定白酒中紐甜含量X為2.0±0.3mg/kg，k=2。

3 結(jié)論

超高效液相色譜法測定白酒中紐甜的含量，當取樣量為10.0 g，k=2(95%置信度)，測定白酒中的紐甜含量結(jié)果為2.0mg/kg±0.3mg/kg。本文標準物質(zhì)，標準溶液配制，標準工作曲線的擬合，樣品稱量、定容，回收率因子的差異等幾個方面對不確定度進行評定。通過對不確定度各分量的評定結(jié)果分析可知，不確定度的主要來源是標準溶液的配制過程、最小二乘法擬合校準曲線及回收率等，稱量、定容和溫度的影響較小。在測試過程中可以改進不確定度的主要來源，提高測試結(jié)果的準確性。

[1] 張金峰,沈寒晰,張存社.新型甜味劑紐甜研究進展[J].應用化工,2010,39(10)：1574-1577.

[2] 鐘杰,羅健,陳鑫.白酒生產(chǎn)中甜味劑的正確選擇和使用規(guī)范[J].釀酒科技,2005(8)：115-117.

[3] 中華人民共和國國家衛(wèi)生和計劃生育委員會.食品安全國家標準食品添加劑使用標準:GB 2760—2014[S].北京：中國標準出版社,2015.

[4] 鐘方達.白酒行業(yè)食品添加劑使用情況淺析[J].釀酒科技,2009(12)：44-46.

[5] 李小佳,馬康,弓愛君,等.酒類產(chǎn)品中食品添加劑的檢測技術進展[J].食品安全質(zhì)量檢測學報,2014,5(5)：1451-1458.

[6] 李大和,王超凱,李國紅.白酒生產(chǎn)相關的食品安全[J].釀酒科技,2012(12)：123-130.

[7] 余乾偉.酒類添加劑的正確選擇及開發(fā)應用[J].釀酒科技,2009 (7)：68-72.

[8] 中國合格評定國家認可委員會.化學分析中不確定度的評估指南：CNAS—GL06：2006[S].北京：中國計量出版社,2006.

[9] 全國法制計量管理計量技術委員會.測量不確定度評定與表示：JJF 1059.1—2012[S].北京：中國標準出版社,2013.

[10] 胡強,王延云,李超豪,等.高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法快速測定白酒中痕量甜味劑[J].食品科學,34(20)：232-236.

[11] 王齊,朱偉偉,楊俊.高效液相色譜法快速篩查與測定葡萄酒中紐甜[J].食品科學,2013,34(4)：154-156.

[12] 楊君,王建華,劉靖靖,等.食品中甜味劑的檢測技術研究進展[J].化學分析計量,2013,22(5)：100-103.

[13] 全國流量容量計量技術委員會.常用玻璃量器檢定規(guī)程：JJG 196—2006[S].北京：中國計量出版社,2007.

Evaluation of the Uncertainties in the Determ ination of Neotame in Baijiu by UPLC

ZHANGYing,YUAN Huiand DING Cunrui
(1.Xinjiang ProductQuality Supervision and Inspection Research Institute,Urumqi,Xinjiang 830011;2.NationalQuality Supervision and Inspection CenterofAgricultural By-products,Urumqi,Xinjiang 830011,China)

Themathematicalmodel for evaluating the uncertainties in the determination of neotame in Baijiu by HPLC had been setup based on full consideration of all uncertainty sources in the determ ination process.Besides,each uncertainty componentwas quantified and the expanding uncertainty was obtained.The results suggested that,neotame contentwas(2.0±0.3)mg/kg in Baijiu(weighing sample as10.0mg/kg). Thismethodwasapplicable to theevaluation of theuncertainties in the determination of neotame in Baijiu by UPLC.

Baijiu;neotame;ultra performance liquid chromatography;uncertainty

TS262.3；TS261.7；TS261.4

A

1001-9286(2016)12-0099-03

10.13746/j.njkj.2016182

2016-05-26

張瑩(1986-)，女，工程師，主要研究方向：食品安全與檢測，E-mail：zhangy8627@sina.com。

優(yōu)先數(shù)字出版時間：2016-07-26；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20160726.1244.002.htm l。