蛋糕中山梨酸含量測定及其不確定度評估

王琨

摘要 本文采用高效液相色譜法對蛋糕中山梨酸含量進行測定分析，同時根據(jù)《測量不確定度評定與表示》（JJF 1059.1—2012）和《化學分析中不確定度的評估指南》（CNAS-GL06：2006）的要求，建立了高效液相色譜法測定蛋糕中山梨酸含量的測量不確定度評定的數(shù)學模型，其測定方法的不確定度評估表明，試樣中山梨酸含量可表示為（0.193 2±0.057 9）g/kg，k=2。

關鍵詞 蛋糕；山梨酸；不確定度；高效液相色譜

中圖分類號 TS207.3 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）23-0236-02

Abstract In this paper，the content of sorbic acid in cake was analyzed by high performance liquid chromatography（HPLC）.According to"Evaluation and Expression of Uncertainty in Measurement"（JJF 1059.1-2012） and "Guide to Evaluation of Uncertainty in Chemical Analysis"（CNAS- GL06：2006），a mathematical model for evaluating the uncertainty of determination of sorbic acid in cake by HPLC was established. The evaluation of the uncertainty of the determination method showed that the content of sorbic acid in the sample could be expressed as（0.193 2± 0.057 9）g/kg，k=2.

Key words cake；sorbic acid；uncertainty；high performance liquid chromatography

山梨酸鉀是一種應用非常廣泛的食品添加劑，是世界衛(wèi)生組織添加劑委員會允許使用的防腐劑之一，具有防腐、使用安全、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定三大優(yōu)勢。檢測糕點產(chǎn)品防腐劑時，常利用檢測山梨酸的值來確定山梨酸鉀的使用量。為了準確評價試驗結(jié)果，本文依據(jù)《食品安全國家標準 食品中苯甲酸、山梨酸和糖精鈉的測定》（GB 5009.28—2016）[1]對一例蛋糕樣品進行了分析測定，并根據(jù)《測量不確定度評定與表示》（JJF 1059.1—2012）[2]和《化學分析中不確定度的評估指南》（CNAS-GL06：2006）[3]的規(guī)定，對試驗結(jié)果進行不確定度評定。

1 材料與方法

1.1 儀器及試劑

1.1.1 儀器。日本島津LC-20AD高效液相色譜儀、梅特勒分析天平、密理博純水儀、KQ2200D數(shù)控超聲波清洗器。

1.1.2 試劑。甲醇（色譜純）、去離子水、0.02 mol/L乙酸銨（分析純）、亞鐵氰化鉀、乙酸鋅。

1.2 山梨酸標準溶液配制

取國家標準物質(zhì)中心的1.00 mg/mL山梨酸標準溶液1支，用去離子水稀釋并定容至50 mL，配制濃度為100 mg/L標準儲備液。

1.3 樣品制備

按照《食品安全國家標準 食品中苯甲酸、山梨酸和糖精鈉的測定》（GB 5009.28—2016），稱取2 g混合均勻的蛋糕試樣于50 mL具塞離心管中，加水約25 mL，渦旋混勻，50 ℃水浴超聲20 min，冷卻至室溫后加2 mL亞鐵氰化鉀溶液和2 mL 乙酸鋅溶液，混勻，8 000 r/min離心5 min，將水相轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中，于殘渣中加入20 mL水，渦旋混勻后超聲5 min，8 000 r/min離心5 min，將水相轉(zhuǎn)移至同一50 mL容量瓶中，并用水定容至刻度，混勻[4]。取適量上清液過0.22 μm濾膜，待液相色譜測定。

1.4 色譜工作條件

色譜柱為C18；檢測波長為230 nm；流動相為乙酸銨∶甲醇=95∶5；流速1.0 mL/min；柱溫40 ℃[5-6]。

2 結(jié)果與分析

2.1 線性關系及檢出限

分別配制標準工作曲線系列5、10、20、30、40 mg/L，以峰面積為橫坐標，以山梨酸含量為縱坐標繪制標準曲線，得到待測物的回歸方程為Y=70 462X+3 177.4（Y為山梨酸含量，X為峰面積），線性相關系數(shù)為0.999 7。同時以3倍信噪比的進樣濃度為檢出限，得出該方法檢出限為0.008 mg/L。結(jié)果表明，在測定范圍內(nèi)具有良好的線性關系。

2.2 精密度和回收率測量結(jié)果

蛋糕樣品精密度如表1所示，RSD為0.63%。由于受設備、環(huán)境設施、人員操作等方面的影響，本試驗對本底樣品進行了添加檢測，根據(jù)4次結(jié)果進行計算，回收率結(jié)果見表2。

2.3 方法不確定度分析

2.3.1 分析不確定度的來源。測量不確定度的數(shù)學模型為：

從測量過程和數(shù)學模型分析，每一種來源分別受不同因素的影響，大致有樣品稱量的不確定度、標準物質(zhì)溶液引入的不確定度、標準工作溶液配制過程引入的不確定度、標準曲線擬合產(chǎn)生的不確定度、樣品重復測定產(chǎn)生的不確定度、回收率產(chǎn)生的不確定度6個方面。

（1）樣品稱量的過程引入的不確定度。電子天平最大允許誤差為±0.5 mg，蛋糕樣品稱樣量為2 g，按照均勻分布，其標準不確定度和相對標準不確定度分別為：

（2）標準品引入的相對不確定度。食品防腐劑山梨酸溶液標準物質(zhì)不確定度為2%，k=2，屬B類不確定度，其相對不確定度為：Urel（std）=2%/2=0.01。endprint

（3）標準工作溶液配制過程引入的不確定度。具體有以下2方面內(nèi)容。

第一，玻璃器具校準產(chǎn)生的不確定度評定。標準工作液配制過程使用了玻璃量具，按照《常用玻璃量器檢定規(guī)程》（JJG 196—2006）的要求，均有相應的最大允差，按照矩形分布，k=，相對不確定度分量見表3。

由表3合成玻璃量具校準的相對標準校準不確定度：

第二，溫度變化產(chǎn)生的不確定度評定。一般在20 ℃條件下校準玻璃量具，而實驗室溫度變化為5 ℃，水的膨脹系數(shù)為2.1×10-4 /℃。在假設溫度變化是矩形分布的前提下計算標準不確定度。k=，相對不確定度分量見表4。

由表4合成玻璃器具溫度變化的相對標準不確定度：

（4）校準曲線擬合產(chǎn)生的不確定度。校準曲線擬合的標準不確定度是通過對空白和標準系列進行2次重復測定，測定結(jié)果見表5。

由試驗數(shù)據(jù)用最小二乘法擬合的直線得到樣品測量的估計值，利用統(tǒng)計程序計算獲得其擬合校準曲線參數(shù)的標準不確定度，根據(jù)測量數(shù)據(jù)用線性回歸方程Y=704 62X+3 177.4。

由試驗結(jié)果表知，蛋糕中山梨酸含量的平均值為0.19，由線性擬合產(chǎn)生的不確定度為擬合標準曲線校準帶來的相對不確定度：

（5）樣品重復測量產(chǎn)生的不確定度。按JJF 1059.1—2012測量不確定度評定與表示中4.3.2的方法，根據(jù)實驗結(jié)果表可知，同一樣品重復測定6次，峰面積平均值為1 092 151，標準偏差為6 852.2，則相對標準不確定度為：

（6）回收率的不確定度。

2.3.2 合成標準不確定度評定。具體如下：

蛋糕試樣中山梨酸含量的平均值為X=0.193 2 g/kg。

uc（x）=urel（x）×X=0.149 8×0.193 2=0.028 9

2.3.3 擴展不確定度評定。由合成標準不確定度乘以包含因子，取置信概率P=95%，則k=2，因而蛋糕中山梨酸含量測定的相對擴展不確定度為：U=uc（x）·k=0.028 9×2=0.057 9 g/kg。3 結(jié)論

按照《食品安全國家標準 食品中苯甲酸、山梨酸和糖精鈉的測定》（GB 5009.28—2016）的測定過程，被測蛋糕試樣中山梨酸含量為0.193 2 g/kg，其擴展不確定度為0.057 9。蛋糕中山梨酸測量結(jié)果為X=（0.193 2±0.057 9）g/kg，k=2。

4 參考文獻

[1] 中華人民共和國國家衛(wèi)生和計劃生育委員會，國家食品藥品監(jiān)督管理局.食品安全國家標準 食品中苯甲酸、山梨酸和糖精鈉的測定：GB 5009.28-2016[S].北京：中國標準出版社，2016.

[2] 國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.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，2012.

[3] 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.

[4] 蔡秋，朱明.高效液相色譜法測定茶飲料中苯甲酸結(jié)果不確定度評定[J].食品科學，2007（2）：277-280.

[5] 丁明，屈明華，韓素芳.液相色譜測定茶油中維生素E結(jié)果的不確定度評定[J].中國糧油學報，2008，23（5）：190-193.

[6] 湯海清，顧小俊，殷居易，等.高效液相色譜法測定葡萄酒中苯甲酸含量的不確定度評定[J].食品工業(yè)科技2013，34（15）：295-297.endprint