不同種類煙草中氨含量檢測(cè)準(zhǔn)確性分析及其不確定度

劉威 涂安婷 徐其敏

摘要 [目的]對(duì)檢測(cè)過程中工作曲線濃度范圍的選取進(jìn)行研究分析，以提高不同種類煙草制品中氨含量的測(cè)定準(zhǔn)確性。[方法]將各類煙草制品按氨含量劃分4個(gè)區(qū)域，并繪制3條濃度范圍較小的工作標(biāo)準(zhǔn)曲線（0.2～2.0、1.0～10.0、10.0～100.0 mg/L）用于分析測(cè)定。[結(jié)果]工作曲線濃度范圍對(duì)檢測(cè)結(jié)果有顯著影響，濃度范圍越大則低濃度樣品檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度越低。檢測(cè)結(jié)果RSDmax<0.9%，回收率在99.9%～100.7%，3個(gè)典型煙樣氨含量的測(cè)量不確定度如下：烤煙1為（0.042 5±0.001 6）‰，香料煙為（0.437±0.012）‰，白肋煙1為（5.04±0.13）‰。[結(jié)論]上述區(qū)間劃分合理，檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠。

關(guān)鍵詞 氨；工作曲線濃度范圍；區(qū)間劃分；不確定度

Analysis on Accuracy and Uncertainty in Determination of Ammonia in Different Kinds of Tobacco

LIU Wei， TU An-ting， XU Qi-min

（Huahuan International Tobacco Co.， Ltd.， Mentaizi Industrial Park of Fengyang County， Chuzhou， Anhui 233121）

Abstract [Objective] The aim was to study the concentration range of calibration curve to improve the accuracy of the determination of ammonia in different kinds of tobacco with continuous flow method. [Method] Three different calibration curves were drawn for determination of ammonia content in different tobacco and the concentration range of standard solution was 0.2-2.0 mg/L， 1.0-10.0 mg/L and 10.0-100.0 mg/L， respectively. The uncertainty of this measurement was analyzed and assessed. [Result] Tobacco products were divided into 4 groups according to ammonia content.The concentration range of calibration curve had a significant influence on the test results， that was the greater the concentration range， the lower the accuracy and precision of test results. The RSDmax was less than 0.9%， and the rate of recovery was 99.9%-100.7%. The uncertainty of this measurement were as followed： （0.042 5±0.001 6）‰ for flue-cured tobacco 1， （0.437±0.012）‰ for oriental tobacco， （5.04±0.13）‰ for burley 1. [Conclusion] The above interval differentiate was reasonable， and the detection data was accurate and reliable.

Key words Ammonia；Work curve concentration range；Interval differentiate；Uncertainty

氨是煙草中天然存在的成分，在煙草的燃吸過程中被釋放出游離在煙氣中，并與許多化合物發(fā)生作用，如可以與糖形成香味物質(zhì)、可以增強(qiáng)煙堿的作用效果、調(diào)節(jié)煙氣酸堿度，所以對(duì)卷煙制品的吃味質(zhì)量和勁頭有著重要影響[1-3]。準(zhǔn)確地測(cè)定煙草中氨的含量，對(duì)于研究和了解卷煙的品質(zhì)很有意義。

連續(xù)流動(dòng)分析法是一種檢測(cè)煙草化學(xué)成分含量的常規(guī)方法，其操作方便、準(zhǔn)確高效。近幾年來，大量研究報(bào)道了以該方法測(cè)定煙草內(nèi)氨含量的優(yōu)越性，并且國家煙草專賣局于2008年發(fā)布了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《YC/T 245—2008 煙草及煙草制品 氨的測(cè)定 連續(xù)流動(dòng)法》。

然而，筆者在檢測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)不同種類煙草中氨含量存在明顯差異，最高超過1.00%，最低不足0.01%。目前，如何選取合適的工作曲線確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性以及選取不當(dāng)造成的影響的研究鮮見報(bào)道。鑒于此，筆者分析了工作曲線濃度范圍對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響，確定了合理的濃度范圍，對(duì)不同種類煙草制品進(jìn)行了區(qū)間劃分，繪制了合適的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線測(cè)定其氨含量，并評(píng)估了檢測(cè)結(jié)果的精密度、準(zhǔn)確性和不確定度。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

連續(xù)流動(dòng)分析儀（SEAL AA3）、定量加液器（Dispensette）、電子天平（AND）、玻璃器皿等儀器和設(shè)備均已計(jì)量校準(zhǔn)。試劑購自國藥集團(tuán)，符合《YC/T 245—2008》的要求。樣品：烤煙1（南平）、烤煙2（皖南）、烤煙型卷煙、混合型卷煙、香料煙、煙熏烤煙、晾曬煙1（牡丹江）、晾曬煙2（懷化）、晾曬煙3（懷化）、白肋煙1（賓川）、白肋煙2（達(dá)州）、糊毛煙1（瀘州）、糊毛煙2（德陽）、糊毛煙3（德陽）。

2.4.5.1 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)質(zhì)量引入的不確定度分量。記作urel（S.m）。

計(jì)量檢定證書給出天平稱量質(zhì)量在0.1～210.0 g時(shí)最大允差0.5 mg，按矩形分布估計(jì)，則urel（S.m）=0.5/（3×m），結(jié)果見表5。

2.4.5.2 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液體積引入的不確定度分量。記作urel（S.V）。

標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液體積測(cè)量引入的不確定度分量主要受容量瓶校準(zhǔn)和溫度影響。

（1）容量瓶引入的不確定度分量。記作urel（S.F）。

計(jì)量檢定證書給出1 000 mL容量瓶的最大允差0.40 mL，按三角形分布估計(jì)，則

urel（S.F）=0.40/（6×1 000）=0.000 163 3

（2）溫度引入的不確定度分量。記作urel（S.C）。

1 000 mL容量瓶在20 ℃校準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)室溫度在（20±5）℃變動(dòng)，水的體積膨脹系數(shù)為0.000 21 mL/℃，按矩形分布估計(jì)，則

urel（S.C）

=1 000×5×0.000 21/（3×1 000）=0.000 606

（3）合成標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液體積引入的不確定度分量。記作urel（S.V）。

urel（S.V）=[u（S.F）]2+[u（S.C）]2=0.000 627 6

2.4.5.3 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)純度引入的不確定度分量。記作urel（S.P）。

硫酸銨純度G為99.5%，標(biāo)準(zhǔn)物純度的允差F為0.5%， 則urel（S.P）=F/3×G= 0.002 90。

2.4.5.4 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液稀釋引入的不確定度分量。記作urel（S.D）。

標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液稀釋引入的不確定度分量主要受容量瓶校準(zhǔn)、定容體積溫度、分度吸量管校準(zhǔn)和移出液體溫度影響。

（1）容量瓶引入的不確定度分量。記作urel（S.D.F）。

計(jì)量檢定證書給出100 mL容量瓶的最大允差0.10 mL，按三角形分布估計(jì)，則

urel（S.D.F）=0.10/（6×100）=0.000 408

（2）定容體積溫度引入的不確定度分量。記作urel（S.D.F.C）。

100 mL容量瓶在20 ℃校準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)室溫度在（20±5）℃變動(dòng)，水的體積膨脹系數(shù)為0.000 21 mL/℃，按矩形分布估計(jì)，則

urel（S.D.F.C）=100×5×0.000 21/（3×100）

=0.000 606

（3）分度吸量管引入的不確定度分量。記作urel（S.D.P）。

計(jì)量檢定證書給出1/5/10 mL分度吸量管的最大允差E分別為0.015、0.025、0.050 mL，按三角形分布估計(jì)，則

urel（S.D.P）=E/（6×V）

式中，V為標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液移出液體的體積，分別為1.0、2.0、4.0、6.0、10.0 mL。

（4）移出液體溫度引入的不確定度分量。記作urel（S.D.P.C）。

1、5、10 mL分度吸量管在20 ℃校準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)室溫度在（20±5）℃變動(dòng)，水的體積膨脹系數(shù)為0.000 21 mL /℃，按矩形分布估計(jì)，則

urel（S.D.P.C）=V×5×0.000 21/（3×V）= 0.000 606

（5）合成標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液稀釋引入的不確定度分量。記作urel（S.D）。則

urel（S.D）=[u（S.D.F）]2+[u（S.D.F.C）]2+[u（S.D.P）]2+[u（S.D.P.C）]2=0.009 505 059

2.4.5.5 工作曲線擬合引入的不確定度分量。記作urel（C.S）。

連續(xù)流動(dòng)法建立氨工作曲線采用最小二乘法擬合，則

urel（C.S）=SEa×1P+1n+（-）2SXX

計(jì)算方法參考《JJG（煙草）4.2—2010》[9]，計(jì)算結(jié)果見表5。

2.4.5.6 合成樣品濃度測(cè)量引入的不確定度分量。

urel（C）=[urel（S.m）]2+[urel（S.V）]2+[urel（S.P）]2+[urel（S.D）]2+[urel（C.S）]2

2.4.6 樣品測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分量。記作urel（rep）。

樣品測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分量，按公式：urel（rep）=sr（rep）/RT.A，其中sr（rep）為對(duì)同一樣品進(jìn)行10平行測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差，RT.A為對(duì)同一樣品進(jìn)行10平行測(cè)量結(jié)果的平均值。

2.4.7 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

煙草及煙草制品總植物堿u（T.A）的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度按下式計(jì)算：

u（AMM）=RAMM×

[urel（m）]2+[urel（W）]2+[urel（V）]2+[urel（C）]2+[urel（rep）]2

2.4.8 擴(kuò)展不確定度。

一般情況下可取K=2，表述為：U=2u（AMM），詳見表6。

3 結(jié)論

采用連續(xù)流動(dòng)法工作檢測(cè)煙草制品內(nèi)氨的含量時(shí)，工作曲線濃度范圍對(duì)檢測(cè)結(jié)果有顯著影響。工作曲線的濃度范圍越大，較低濃度的檢測(cè)數(shù)據(jù)越不可靠。而不同種類煙草中氨含量有著數(shù)十倍甚至上百倍的差異，所以在檢測(cè)之前按照氨含量的不同區(qū)別對(duì)待是必要的：

①烤煙、煙熏烤煙、香料煙、烤煙型卷煙、混合型卷煙宜配制1.0～10.0 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行工作曲線的繪制；②晾曬煙、白肋煙、糊毛煙等煙草制品宜配制10.0～100.0 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液；③少數(shù)烤煙、烤煙型卷煙由于氨含量明顯低于常見范圍，可配制0.2～2.0 mg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行工作曲線的繪制；④晾曬煙、香料煙由于地區(qū)、品種、加工工藝的不同氨含量差異較大[1-2]，一般淡色、刺激味小的可劃分到1.0～10.0 mg/L，深色、刺激味大的宜劃分到10.0～100.0 mg/L；⑤部分氨含量過高的白肋煙、糊毛煙萃取液需要稀釋后測(cè)定。

檢測(cè)結(jié)果表明，上述區(qū)間劃分合理，檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。此外，由于3組工作曲線濃度范圍差異較大，其測(cè)量不確定度也表現(xiàn)出差異性，即隨著標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度范圍的提升，測(cè)量不確定度與樣品測(cè)量值之間的比值逐漸下降，表明氨含量較高的煙葉檢測(cè)結(jié)果更準(zhǔn)確。

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