分光光度法測定乳粉中磷的不確定度評定

陶希芹

摘 要：采用鉬藍分光光度法進行乳粉中磷含量的測定，并對乳粉中磷含量進行不確定度評定。根據(jù)GB 5009.87—2016標準分析了乳粉中磷含量的關(guān)鍵測試步驟是樣品稱量、標準溶液配制、重復性實驗、儀器測定，為此進行不確定度評定。結(jié)果表明，乳粉中磷含量測定結(jié)果為（180.63±1.66）mg/100 g，k=2。影響乳粉中磷含量測定的主要因素是磷質(zhì)量濃度。

關(guān)鍵詞：鉬藍分光光度法；乳粉；不確定度；磷

Uncertainty Assessment of Phosphorus Determination in Milk Powder Using Molybdenum Blue Spectrophotometric Method

TAO Xiqin

（Guizhou Industry Polytechnic College， Guiyang 551400， China）

Abstract： The molybdenum blue spectrophotometric method is used to determine the phosphorus content in milk powder， and uncertainty assessment is conducted on the phosphorus content in milk powder. According to the GB 5009.87—2016 standard， the key testing steps for phosphorus content in milk powder are sample weighing， standard solution preparation， repeatability experiments， and instrument measurement. Therefore， uncertainty assessment is conducted. The results showed that the phosphorus content in milk powder was determined to be

（180.63 ± 1.66） mg/100 g， with k=2. The main factor affecting the determination of phosphorus content in milk powder is the phosphorus mass concentration.

Keywords： molybdenum blue spectrophotometric method; milk powder; uncertainty; phosphorus

乳粉作為一種嬰幼兒和成人的重要食品，其磷含量對于骨骼健康和營養(yǎng)平衡具有重要影響。在乳粉中進行磷檢測是為了確保產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性。乳粉中磷含量檢測的方法主要有顯色法、分光光度法、離子色譜法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法等。其中，分光光度法具有操作簡單、成本低、方法穩(wěn)定等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用到分析檢測中。不確定度評價在檢測分析中發(fā)揮重要作用，有效的不確定度評價能夠找出影響分析方法準確性的重要因素[1-5]。本文使用《食品安全國家標準 食品中磷的測定》（GB 5009.87—2016）[6]中分光光度法檢測乳粉中磷含量，并進行不確定度評定，從而為后期方法檢測提供指導。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

乳粉，來自市場抽樣樣本?；鶞试噭┝姿岫溻洠ㄇ鄭u青藥生物工程有限公司）；硝酸、硫酸、鹽酸、高氯酸，優(yōu)級純，成都市科隆化學品有限公司；磷標準溶液（50 mg·L-1）；實驗用水為《分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法》（GB/T 6682—2008）規(guī)定的三級水；15%硫酸溶液；5%硫酸溶液；3%硫酸溶液；鹽酸（1∶1，V∶V）；鉬酸銨（50 g·L-1）；對苯二酚溶液（5 g·L-1）；亞硫酸鈉溶液（200 g·L-1）；氯化亞錫-硫酸肼溶液（取0.1 g氯化亞錫、0.2 g硫酸肼，用3%硫酸溶液稀釋定容至100 mL）；5.0 mg·L-1磷標準溶液。

1.2 儀器與設(shè)備

UV-1601型紫外可見分光光度計（北京瑞利分析儀器公司）；E12140型電子分析天平（美國Ohaus）；JRY-D450-D石墨電熱板（金蓉園儀器設(shè)備有限公司）。

1.3 樣品處理方法

根據(jù)GB 5009.87—2016方法，稱取0.5 g乳粉，置于200 mL廣口燒杯中，加入10 mL硝酸、1 mL高氯酸、2 mL硫酸，在石墨爐中加熱直至溶液澄清（溶解條件為120 ℃下溶解0.5 h，升溫到180 ℃溶解2 h，升溫到200 ℃溶解0.5 h），冷卻后加入5 mL水，將溶液轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中定容，得到樣品溶液，并做空白實驗。移取10 mL樣品溶液置于50 mL容量瓶中，加入2 mL鉬酸銨（50 g·L-1）、1 mL亞硫酸鈉溶液（200 g·L-1）、1 mL對苯二酚溶液（5 g·L），加水定容到50 mL，靜置30 min，在600 nm波長處測定吸光度。

1.4 標準曲線配制

分別準確移取50 mg·L-1磷標準溶液0.00 mL、

2.50 mL、5.00 mL、7.50 mL、10.00 mL和15.00 mL置于50 mL容量瓶中，得到系列標準溶液中磷的濃度分別為0 mg·L-1、2.50 mg·L-1、5.00 mL·L-1、

7.50 mg·L-1、10.00 mg·L-1和15.00 mg·L-1。按照樣品測試方法操作，以吸光度為縱坐標、磷濃度為橫坐標繪制標準曲線。

2 結(jié)果與分析

2.1 數(shù)學模型

根據(jù)GB 5009.87—2016得到試樣中磷含量的計算公式為

（1）

式中：ρ為根據(jù)磷標準溶液曲線方程查得試樣溶液中磷的質(zhì)量濃度，μg·mL-1。X為試樣中的磷含量，mg/100 g；m為試樣質(zhì)量，g；V為樣品定容后體積，mL；V1為吸取樣品溶液體積，mL；V2為比色定容體積，mL。

2.2 不確定度來源

根據(jù)GB 5009.87—2016方法得到乳粉測量過程中不確定度主要來源于樣品稱量、磷質(zhì)量濃度、測量重復性、分光光度計幾個方面。

2.3 不確定度分量計算

2.3.1 樣品稱量引入的不確定度

稱樣量為0.5 g，根據(jù)天平提供證書得到允許誤差為±0.1 mg，按照矩形分布（），得到樣品稱量（平行稱取2次）引入的標準不確定度為

g

樣品稱量引入的相對標準不確定度為

2.3.2 磷質(zhì)量濃度引入的不確定度

（1）分取標準溶液體積引入的不確定度。磷標準溶液標準物質(zhì)證書提供了磷標準物質(zhì)濃度

（50 mg·L-1）的擴展不確定度U=0.28（k=2），因此磷標準溶液濃度引入的標準不確定度為，磷標準溶液濃度引入的相對標準不確定度為。

標準曲線配制中使用25 mL移液管，根據(jù)檢定證書得到25 mL移液管的體積允許誤差為±0.03 mL，按照三角分布（），得到25 mL移液管引入的標準不確定度為 mL。則5次移液引入的相對標準不確定度為

由此得到分取標準溶液體積引入的相對標準不確定度為

（2）標準曲線擬合引入的不確定度。對系列標準溶液進行測試，以吸光度值為縱坐標、磷質(zhì)量濃度為橫坐標繪制標準曲線，得到擬合曲線方程為A=

0.036 93x+0.007 21，R2=0.999 9。

最小二乘法擬合標準曲線的相對標準不確定

度[7-12]的計算公式為

（2）

式中：p為乳粉試樣測量次數(shù)，p=6；n為標準工作曲線溶液測量次數(shù)，n=3；c為乳粉中磷的質(zhì)量濃度，c=3.72 μg·mL-1；c為標準工作曲線中磷質(zhì)量濃度的平均值，c=9 μg·mL-1；a為擬合曲線斜率，a=0.036 93；b為擬合曲線截距，b=0.007 21；Ai為試樣吸光度。

計算得到標準曲線擬合引入的相對標準不確定度為urel（c）=0.001 04。

因此，磷質(zhì)量濃度引入的相對標準不確定度為

2.3.3 測量重復性引入的不確定度

對同一乳粉樣品進行8次平行測定，8次測定結(jié)果分別為180.4 mg/100 g、181.2 mg/100 g、180.5 mg/100 g、

180.8 mg/100 g、181.7 mg/100 g、179.9 mg/100 g、180.2 mg/100 g和180.3 mg/100 g。乳粉中磷含量重復測定的相對標準不確定度計算公式[13-16]為

（3）

式中：xi為乳粉樣品第i次測定結(jié)果，mg/100 g；x為乳粉樣品測試平均值，mg/100 g；n為測試次數(shù)。

根據(jù)式（3）計算得到乳粉中磷含量重復測定引入的相對標準不確定度為urel（s）=0.001 07。

2.3.4 分光光度計引入的不確定度

分光光度計的分辨率（F）為0.001[5]，分光光度計的標準不確定度為u（A）=0.29F=0.000 29。對樣品溶液進行8次測定，得到平均吸光度為0.139，由此得到分光光度計引入的相對標準不確定度

2.4 合成不確定度

計算得到合成相對不確定度為

0.004 6

合成標準不確定度為

u=180.63×0.004 6=0.83 mg/100 g

2.5 擴展不確定度

置信概率為0.95%時，得到置信因素k0.95=2，則擴展不確定度為U=0.83×2=1.66。因此，得到乳粉中磷含量測定結(jié)果為（180.63±1.66）mg/100 g，k=2。

3 結(jié)論

本文研究了鉬藍分光光度法測定乳粉中磷含量的不確定度，得出試樣中磷含量的檢測結(jié)果為（180.63±1.66）mg/100 g，k=2。在各不確定度分量中，磷質(zhì)量濃度對含量測定的影響最大，建議在使用

GB 5009.87—2016中的鉬藍光度法測定乳粉時加強標準溶液配制管理，提高方法準確性。

參考文獻

[1]劉騰飛，張麗，楊代鳳，等.氣相色譜法測定茶鮮葉中4種有機磷農(nóng)藥殘留量的不確定度分析[J].食品工業(yè)科技，2023，44（1）：323-331.

[2]張麗霞，郭慶園，華啟誠，等.GC-MS法測定保健食品中他汀類藥物含量的不確定度評定[J].食品與機械，2022，38（6）：82-87.

[3]路振華，張晉波，張晉陽.復混肥料中有效磷含量的GUM法不確定度評定[J].中國測試，2020，46（增刊1）：

64-67.

[4]張麗，劉騰飛，姚菱一，等.茶鮮葉中3種擬除蟲菊酯農(nóng)藥殘留量測定的不確定度分析[J].食品與機械，2023，39（6）：59-64.

[5]武巍，蔡玉紅，樊慧梅，等.磷鉬藍分光光度法測定玉米籽粒中磷含量的不確定度評估[J].東北農(nóng)業(yè)科學，2020，45（4）：101-104.

[6]國家衛(wèi)生和計劃生育委員會，國家食品藥品監(jiān)督管理總局.食品安全國家標準 食品中磷的測定：GB 5009.87—2016[S].北京：中國標準出版社，2016.

[7]翟洪穩(wěn)，范素芳，王娟，等.測量不確定度在食品檢驗中的應(yīng)用及進展[J].食品科學，2021，42（5）：314-320.

[8]王宜生.果蔬食品中有機磷類農(nóng)藥不確定度的測定[J].食品研究與開發(fā)，2010，31（8）：125-127.

[9]蔣永祥，葉麗.茶葉中多種有機磷農(nóng)藥殘留量測定不確定度的評定[J].分析試驗室，2006（12）：54-57.

[10]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.化學分析測量不確定度評定：JJF 1135—2005[S].北京：中國計量出版社，2005.

[11]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—GL006：2019[EB/OL].（2019-04-09）[2023-07-10].https：//www.cnas.org.cn/rkgf/sysrk/rkzn/2019/04/896487.shtml.

[12]嚴互彬，李國偉，盧毅.高碘酸鉀光度法測定釩鐵中錳含量的不確定度評定[J].化工管理，2022（22）：76-79.

[13]許華杰，王先桂.分光光度法測定高粱中單寧含量的不確定度評定[J].糧食與油脂，2021，34（10）：140-144.

[14]邵燕子，蘇華，李會，等.分光光度法測定甲醇中羰基化合物含量的不確定度評定[J].應(yīng)用化工，2021，50（8）：2332-2334.

[15]王瑩.分光光度法測定蕎麥總酚含量的不確定度評定[J].糧食與油脂，2021，34（3）：128-132.

[16]吳迪，劉笑笑，王瑩，等.分光光度法測定酸菜中亞硝酸鹽含量的不確定度評定[J].東北農(nóng)業(yè)科學，2020，45（5）：107-111.