配制酒氰化物含量的不確定度評定

徐 瑤，石旭東，同瑞婷，張巧瑩，白顯茗

（陜西省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院農(nóng)副食品所，陜西西安 710048）

0 引言

配制酒包括中國露酒（保健酒、藥酒）、雞尾酒等，是利用發(fā)酵酒、蒸餾酒或食用酒精作為基酒，加入食藥兩用的輔料或食品添加劑，經(jīng)浸泡、蒸煮、蒸餾等方式獲得的飲料酒，配制酒酒精度一般為18～28%Vol，屬于比較強(qiáng)調(diào)風(fēng)味、營養(yǎng)、療效等的酒種[1]。配制酒因其具有一定的風(fēng)味、營養(yǎng)和保健療效，深受消費(fèi)者的喜愛。國家標(biāo)準(zhǔn)GB 2757—2012中對蒸餾酒配制酒中氰化物含量作出明確規(guī)定，氰化物含量（按100%酒精度折算）≤8（mg/L）[2]。

氰化物是嚴(yán)重威脅食品安全的劇毒化合物，其進(jìn)入人體能夠迅速分解出CN-，CN-主要破壞細(xì)胞色素氧化酶活性，導(dǎo)致細(xì)胞組織缺氧，引起機(jī)體一系列神經(jīng)系統(tǒng)癥狀[3]。酒中的氰化物一方面與釀造原料有關(guān)，以木薯和木薯類糧食釀造的酒，因它們含有氰苷類物質(zhì)，在生產(chǎn)過程中會水解產(chǎn)生氫氰酸[4]。因此，準(zhǔn)確測定酒中氰化物含量，對酒質(zhì)量安全有重要意義。目前，電化學(xué)法、分光光度法、氣相色譜法、原子吸收法等是酒中氰化物的檢測主要手段[5]。采用分光光度法測定拐棗酒中氰化物含量，通過試驗(yàn)評定拐棗酒中氰化物的不確定度，分析各不確定度來源對最終檢測結(jié)果的影響，有效減少試驗(yàn)結(jié)果的誤差，確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，以期為配制酒中氰化物的準(zhǔn)確測定提供更為可行的依據(jù)。

1 試劑與儀器

1.1 儀器與設(shè)備

紫外可見分光光度計(jì)，上海美譜達(dá)儀器有限公司產(chǎn)品；數(shù)顯石墨電熱板，常州國宇儀器制造有限公司產(chǎn)品；恒溫水浴鍋，上海科恒實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司產(chǎn)品；電子天平，賽多利斯科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品。

1.2 試劑

質(zhì)量濃度為50 μg/mL 水中氰化物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)編號GBW(E)080115），相對擴(kuò)展不確定度Ur=1%；氫氧化鈉溶液、乙酸溶液、酚酞、無水乙醇、磷酸氫二鈉、磷酸氫二鉀、異煙酸、吡唑啉酮、氯胺T 等，試劑均為分析純；拐棗酒：酒精度為40%Vol。

2 拐棗酒氰化物含量的測定[6]

2.1 拐棗酒樣品處理

取25.0 mL 試樣于250 mL 蒸餾瓶中，加入100 mL 水，滴加甲基橙指示劑，將冷凝管下端插入盛有2 g/L 氫氧化鈉溶液10 mL 比色管的液面下，再加1～2 g 酒石酸，迅速連接蒸餾裝置進(jìn)行水蒸氣蒸餾，收集蒸餾液約50 mL，然后用水定容至50 mL，混合均勻。吸取2.0 mL 餾出液于50 mL 燒杯中，加入NaOH（2 g/L）溶液5 mL，放置10 min，然后放于120 ℃電加熱板上加熱至溶液剩余1 mL，取下放至室溫，用2 g/L 氫氧化鈉溶液轉(zhuǎn)移至10 mL 具塞比色管中，最后加2 g/L 氫氧化鈉至5 mL，作為試樣管。

2.2 調(diào)節(jié)pH 值

分別吸取含氰離子0，0.4，0.8，1.2，1.6，2.0 μg的氰離子標(biāo)準(zhǔn)中間液（1 μg/mL）于10 mL 具塞比色管中，補(bǔ)足NaOH 溶液（2 g/L）至5 mL。打開管塞，樣品管及標(biāo)準(zhǔn)管中加入酚酞指示劑2 滴，滴加乙酸（1+24）調(diào)至溶液無色，然后用氫氧化鈉（2 g/L）滴至微紅色。

2.3 拐棗酒氰化物的測定

于各管中分別依次加入磷酸鹽緩沖溶液（pH 值7.0）2.00 mL，放入30 ℃水浴中10 min，氯胺T 溶液（10 g/L）0.2 mL，異煙酸-吡唑啉酮溶液2.0 mL，定容至刻度（注：每步驟加液后均需加塞振蕩混勻并反應(yīng)2 min）。將各管置于37 ℃水浴中放置40 min，以1 cm 比色皿于波長638 nm 處測吸光度。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液測得吸光度及對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)品質(zhì)量濃度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，以外標(biāo)法計(jì)算樣品中氰化物含量。標(biāo)準(zhǔn)系列各點(diǎn)及樣品溶液分別測量6 次。

試樣中氰化物含量計(jì)算公式：

式中：m——拐棗酒中氰化物的質(zhì)量，μg；

V——拐棗酒體積，mL。

3 不確定度的評定

3.1 分析不確定度的來源[7]

從試驗(yàn)過程中可以看出，拐棗酒的不確定度主要來源：①樣品測定過程中隨機(jī)效應(yīng)產(chǎn)生的不確定度。②試樣量取、定容過程產(chǎn)生的不確定度。③氰化物標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度的不確定度。④標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合產(chǎn)生的不確定度。⑤酒精度測定產(chǎn)生的不確定度[8]。

3.1.1 樣品測定過程中隨機(jī)效應(yīng)所帶來的不確定度

試驗(yàn)對拐棗酒樣品中氰化物含量進(jìn)行6 次重復(fù)測定，測定結(jié)果分別為2.08，2.04，2.00，1.97，1.94，1.97 μg/mL，平均含量為2.0 μg/mL，計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.037 4，則其相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

3.1.2 試樣量取、定容過程產(chǎn)生的不確定度

（1）樣品量取產(chǎn)生的不確定度。

①單標(biāo)吸量管容量引入的不確定度U1（V1）。25 mL A 級單標(biāo)吸量管容量允差為±0.01 mL，按均勻分布k=得：

②溫度波動對單標(biāo)吸量管引入的不確定度U2（V1）。20 ℃時(shí)水的膨脹系數(shù)為0.000 21，室溫為20±3.0 ℃，其波動按均勻分布k=，則溫度波動產(chǎn)生的不確定度為：

③拐棗酒取樣體積不確定度U（V1）的合成。樣品量?、俸蜏囟娶趯θ芋w積產(chǎn)生的不確定度是相互獨(dú)立的，根據(jù)公式得到拐棗酒取樣體積的不確定度為：

（2）定容產(chǎn)生的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度。50 mL 比色管允許誤差±0.15 mL，按均勻分布，不確定度為0.15/=0.087 mL，由稱量重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.025 mL，按均勻分布，不確定度為0.025/=0.014 mL，20 ℃時(shí)水的膨脹系數(shù)為0.000 21，室溫為20±3.0 ℃，不確定度為0.000 21×3×50/=0.018 1 mL。

50 mL 比色管定容產(chǎn)生的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

3.1.3 氰化物標(biāo)準(zhǔn)溶液配制產(chǎn)生的不確定度U（C）

（1）水中氰成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（儲備液）引入的不確定度U1（C1）。質(zhì)量濃度為50 μg/mL 水中氰化物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)編號GBW(E)080115）由中國計(jì)量科學(xué)研究院提供，相對擴(kuò)展不確定度Ur=1%（k=2），則氰離子標(biāo)準(zhǔn)溶液的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

（2）標(biāo)準(zhǔn)溶液量取產(chǎn)生的不確定度U2（C1）。

①2 mL A 級移液管容量允差為±0.01 mL，按均勻分布k=得：

②溫度波動對標(biāo)準(zhǔn)溶液吸量管引入的不確定度U2（V1）。20 ℃時(shí)水的膨脹系數(shù)為0.000 21，室溫為20±3.0 ℃，其波動按均勻分布k=，則溫度波動產(chǎn)生的不確定度為：

（3）定容產(chǎn)生的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度。100 mL 容量瓶允許誤差±0.15mL，按均勻分布，不確定度為0.15/=0.087 mL，20 ℃時(shí)水的膨脹系數(shù)為0.000 21，室溫為20±3.0 ℃，溫度波動按均勻分布k=，不確定度為0.000 21×3×100/=0.036 4 mL。

100 mL 容量瓶產(chǎn)生的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

（4）標(biāo)準(zhǔn)使用溶液配制相對不確定度的合成。質(zhì)量濃度為50 μg/mL 水中氰化物標(biāo)準(zhǔn)使用溶液配制相對不確定度為：

3.1.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合產(chǎn)生的不確定度

標(biāo)準(zhǔn)溶液系列含氰離子0，0.4，0.8，1.2，1.6，2.0 μg/mL 共6 個(gè)質(zhì)量濃度，在每個(gè)質(zhì)量濃度下分別測定其吸光度，測量3 次，得到線性方程為A=0.372X-0.010，R2=0.999 8，在加入標(biāo)準(zhǔn)品為0.5～2.0 μg 時(shí)，氰化物濃度與試液吸光度有良好的線性關(guān)系。拐棗酒樣品溶液測量3 次，由表1 可知樣品溶液氰根的平均質(zhì)量為2.0 μg。根據(jù)表1 計(jì)算樣品溶液由擬合曲線引入的不確定度為：

式中：S（Ar）==0.001 2；

a——標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率，a=0.372；

P——拐棗酒重復(fù)測量的次數(shù)，P=3；

N——標(biāo)準(zhǔn)系列溶液測量總次數(shù)，N=18；

m——拐棗酒氰化物測量的平均值，μg；

mi——標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度，μg/mL；

ms——標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度的平均值，μg/mL；

標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的相對不確定度為：

標(biāo)準(zhǔn)系列各點(diǎn)吸光度的測量值見表1。

表1 標(biāo)準(zhǔn)系列各點(diǎn)吸光度的測量值

3.1.5 白酒酒精度不確定度的評定U（E）[9]

采用密度瓶法測定拐棗酒中酒精度，參照GB 5009.225—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 酒中乙醇濃度的測定》，酒精度測定試驗(yàn)過程的不確定度的來源主要有測量重復(fù)性、溫度讀取、密度瓶校準(zhǔn)、天平校準(zhǔn)，最終評定結(jié)果為拐棗酒酒精度為40.2%Vol，其擴(kuò)展不確定度U（E）=0.1%Vol，相對不確定度為：

3.2 計(jì)算總相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度

4 結(jié)論

通過分光光度法檢測拐棗酒氰化物并對其不確定度的進(jìn)行評定，評定過程中的不確定度分量主要來源包括測量的重復(fù)性、試樣量取體積、定容體積，標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度，標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合，酒精度折算。經(jīng)評定配制酒（拐棗酒）中氰化物的不確定度結(jié)果為X=2.0±0.02 mg/L；k=2，則擴(kuò)展不確定度U=0.02 mg/L。其中，對于試驗(yàn)過程中不確定度影響較大的有重復(fù)性試驗(yàn)及標(biāo)準(zhǔn)溶液使用配置，因此在試驗(yàn)過程中，嚴(yán)格按照試驗(yàn)要求規(guī)范操作，有效減少試驗(yàn)結(jié)果的誤差，確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確度。