氣相色譜法測定飲料中環(huán)己基氨基磺酸鈉不確定度評定

杜引弟1，谷日旭

(1.山西省中醫(yī)學(xué)校，山西 太原 030012；2.山西省疾病預(yù)防控制中心，山西 太原 030012)

環(huán)己基氨基磺酸鈉是一種常用甜味劑,在食品生產(chǎn)加工中常被使用,經(jīng)常飲用環(huán)己基氨基磺酸鈉含量超標(biāo)的飲料,會對人體肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)造成危害。為有效保障食品安全，對食品中添加有環(huán)己基氨基磺酸鈉含量的檢測十分重要。近幾年不確定度分析在分析檢測領(lǐng)域越來越受到重視。不確定度是表征合理地賦予被測量之值的分散性，與測量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)。沒有不確定度的測量結(jié)果是不完整的，是無法實(shí)現(xiàn)溯源的[1]。本文對GB5009.97-2016《食品中環(huán)己基氨基磺酸鈉的測定》中第一法氣相色譜法測定飲料中環(huán)己基氨基磺酸鈉進(jìn)行不確定度評定[2]。

1 材料與方法

1.1 材料

采用GB5009.97-2016《食品中環(huán)己基氨基磺酸鈉的測定》第一法進(jìn)行測定分析。直接準(zhǔn)確稱取20 g橙汁樣品于50 mL 比色管，與裝有標(biāo)準(zhǔn)系列溶液比色管一起放入冰柜中，冷凍 30 min。取出后，向各比色管中加入亞硝酸鈉溶液(50 g/L)和10%硫酸溶液各5 mL，加蓋，渦旋混合器振搖1 min，再放入冰柜中30 min，取出后，準(zhǔn)確加入正己烷10.00 mL，氯化鈉5 g，加蓋，渦旋混合1 min，4 000 r/min 離心，正己烷層供氣相色譜分析。

1.2 主要儀器與試劑

氣相色譜儀：GC-2010附氫火焰離子化檢測器

電子天平：型號SQP，分度值0.1 mg

甜蜜素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：Dr.EEHRENSTORFER,C11830800

2 數(shù)學(xué)模型和不確定度來源分析

2.1 數(shù)學(xué)模型

試樣中甜蜜素含量按式(1)進(jìn)行計(jì)算。

式中：X—樣品中甜蜜素的含量，g/kg

c—由標(biāo)準(zhǔn)曲線求得的試樣溶液中甜蜜素的含量，mg/mL

V—正己烷提取液體積,mL

m—樣品質(zhì)量，g

2.2 不確定度來源分析

測量產(chǎn)生的不確定度主要來源：樣品稱量導(dǎo)致的不確定度;樣品衍生后正己烷提取液體積導(dǎo)致的不確定度;標(biāo)準(zhǔn)溶液配制導(dǎo)致的不確定度;標(biāo)準(zhǔn)工作曲線擬合導(dǎo)致的不確定度;樣品測量結(jié)果重復(fù)性導(dǎo)致的不確定度。

3 不確定度的評定[3]

3.1 樣品稱量導(dǎo)致的不確定度

樣品稱量引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

3.2 樣品衍生后正己烷提取液體積導(dǎo)致的不確定度

c)樣品衍生后正己烷提取液的合成不確定度：

相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

3.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制導(dǎo)致的不確定度[4]

準(zhǔn)確稱取甜蜜素標(biāo)準(zhǔn)品 0.500 0 g，純水定容至 100 mL，濃度為 5.00 mg/mL標(biāo)準(zhǔn)溶液。

3.3.1 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)導(dǎo)致的不確定度 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書上給出的不確定度U=0.50%，k=2，則其相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

3.3.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液定容過程引入的不確定度，u(Cp)

c)100 mL容量瓶引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

100 mL容量瓶相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

標(biāo)準(zhǔn)溶液配制導(dǎo)致的不確定度：

3.4 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線擬合導(dǎo)致的不確定度(見表1)

表1 附表標(biāo)準(zhǔn)系列工作液峰面積測定結(jié)果

標(biāo)準(zhǔn)工作曲線回歸方程為

y=183 001.0x+479.112(r=0.999 5)

擬合標(biāo)準(zhǔn)偏差

式中：SR—擬合標(biāo)準(zhǔn)偏差

y—標(biāo)準(zhǔn)溶液的測定值

xi—標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度值，mg/mL

b—標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率

a—標(biāo)準(zhǔn)曲線截距

n—擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線總點(diǎn)數(shù)

標(biāo)準(zhǔn)工作曲線引入的不確定度：

式中：U(q)—標(biāo)準(zhǔn)工作曲線引入的不確定度,mg/mL

SR—擬合標(biāo)準(zhǔn)偏差

b—直線斜率

p—被測樣品溶液測量次數(shù)

n—標(biāo)準(zhǔn)溶液測量次數(shù)

x0—被測樣品溶液的濃度,mg/mL

標(biāo)準(zhǔn)工作曲線擬合的相對不確定度：

3.5 樣品測量結(jié)果重復(fù)性導(dǎo)致的不確定度

樣品6次復(fù)性測定結(jié)果(g/kg)：0.150 5,0.156 6,0.150 1,0.159 4,0.148 0,0.150 6

重復(fù)測量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

重復(fù)測量結(jié)果的相對不確定度：

合成的相對不確定度：

3.157%

合成的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

UC=0.153 g/kg×3.157%=0.004 9 g/kg

擴(kuò)展不確定度：

取95%置信概率下包含因子k=2，則擴(kuò)展不確定度為：

U=UC×k=0.004 9×2=0.010 g/kg

測量結(jié)果報(bào)告

當(dāng)測定樣品中含量為0.153 g/kg,其擴(kuò)展不確定度：

X=(0.153±0.010) g/kg ,k=2

4 結(jié)論

通過對氣相色譜法測定飲料中環(huán)己基氨基磺酸鈉不確定度評定，可以看出各個不確定度分量對測定結(jié)果的影響。樣品稱量和溶液定容過程引入的不確定度較小，不確定度主要來自標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合和樣品重復(fù)性，因此，測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性關(guān)鍵是提高氣相色譜儀的性能和穩(wěn)定性[5,6]。