超高效液相色谱法测定白酒中纽甜不确定度评定

张 莹，远 辉，丁春瑞

(1.新疆维吾尔自治区产品质量监督检验研究院，新疆乌鲁木齐830011；2.国家农副产品质量监督检验中心，新疆乌鲁木齐830011)

超高效液相色谱法测定白酒中纽甜不确定度评定

张 莹，远 辉，丁春瑞

(1.新疆维吾尔自治区产品质量监督检验研究院，新疆乌鲁木齐830011；2.国家农副产品质量监督检验中心，新疆乌鲁木齐830011)

建立超高效液相色谱法测定白酒中纽甜不确定度评定的数学模型，全面考虑测量过程中的不确定度来源，并对各个不确定分量进行量化处理，得出纽甜残留量的扩展不确定度。结果表明，样品称样量为10.0mg/kg时，测定白酒中纽甜含量为2.0mg/kg±0.3mg/kg。本方法适用于超高效液相色谱法测定白酒中纽甜的不确定度评定。

白酒； 纽甜； 超高效液相色谱法； 不确定度

名优白酒由于其特殊的生产工艺含有一定量的甜味物质，具有醇甜之感。纽甜是一种功能性甜味剂[1]，其甜味协调，在白酒生产中添加可起改善白酒口感的作用[2]。但依据国家强制性标准GB 2760—2014食品添加剂使用标准，纽甜不在白酒(食品分类号15.01.01)允许使用的范围之内，即发酵酒种中不得添加甜味剂[3]。白酒中不允许加入添加剂，由于其发酵过程中会产生醇类和酚类物质构成白酒的不同香型和风格，添加剂会破坏白酒的风格特点，对酒质造成影响[4-5]。也有不法白酒商家采用勾兑的方法生产白酒，对白酒的产品安全造成了一定的隐患[6-7]。

根据CNAS-GL06《化学分析中不确定度的评估指南》和JJF 1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》规定的方法[8-9]，建立了数学模型，分析了超高效液相色谱法测定白酒中纽甜不确定度，并对各个不确定分量进行了量化处理，得出纽甜的扩展不确定度，为测定白酒中的纽甜质量控制提供一定的依据。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

白酒样品：市售。

试剂：甲醇(色谱纯)，美国Fisher公司；实验用水均为超纯水(M illi-Q超纯水机，美国M illipore公司)；0.22µm微孔滤膜(美国Waters公司)。

仪器设备：超高效液相色谱仪(ACQUITY UPLC HCLASS，Waters公司)，二极管阵列检测器；电子天平(± 0.01 g)，赛多利斯科学仪器(北京)有限公司；纽甜标准品(GmbH公司)。

1.2 实验方法

1.2.1 色谱条件

色谱柱：ACQUITY色谱柱C18(2.1×100mm×1.7μm)；检测波长：218 nm；柱温：30℃；流动相：庚烷磺酸钠(10 mmoL/L，pH4.5)∶甲醇=30∶70；进样量为1μL；流速：0.2 m L/m in。

1.2.2 样品前处理

称取10.0 g白酒样品(精确至0.001 g)，置于25 m L比色管中，加入10 m L的0.25%三乙胺溶液(pH4.5)的提取液，超声振荡冷却后用提取液定容至25 m L容量瓶中，混匀，过膜待分析[10-12]。

1.2.3 不确定度评定

1.2.3.1 数学模型白酒样品中纽甜含量的计算公式为：

式中：x为样品中纽甜的含量，g/kg；c为样品中纽甜峰面积对应的浓度，µg；v为样品定容体积，m L；m为样品质量，g；f为回收率校正因子，即为回收率的倒数。

测试样品的相对合成标准不确定度计算公式：

1.2.3.2 不确定度分量的主要来源分析及评定

超高效液相色谱法测定白酒中纽甜含量的不确定度主要有以下几个来源：标准物质，标准溶液配制，标准工作曲线的拟合，样品称量、定容体积，回收率因子的差异等几个方面。

2 结果与分析

2.1 纽甜标准溶液配制引入的不确定度

标准物质不确定度包含标准物质、天平的称量和标准工作液配制过程引入的不确定度。

2.1.1 标准物质引入的不确定度

根据标准物质证书，纽甜的不确定度为0.5%，按正态分布考虑，包含因子，因此相对标准不确定度为：。

2.1.2 天平的称量引入的不确定度

根据电子天平检定证书，最大允许误差为±0.01mg，按正态分布考虑，包含因子k=3，相对标准不确定度为u=0.01mg/3=0.00577mg。称标准物质为0.10000 g，则其相对标准不确定度为：urel标物2=0.00577mg/0.10000 g= 5.77×10-5，则=0.00288。

2.1.3 标准工作液配制过程产生的不确定度评定

2.1.3.1 标准系列配制过程中量具校准引起的不确定度准确称取纽甜0.10000 g，加入0.25%的三乙胺溶液(pH4.5，甲酸调整)溶解并定容至50 m L，质量浓度为2.0000mg/m L。标准工作液配制过程采用的玻璃器具，有其相应的容量允差。标准工作液配制使用了1m L、2m L、5m L、10 m L移液管和50m L容量瓶。按照JJG 196—2006《常用玻璃量器检定规程》[13]要求A级1m L、2m L、5m L、10m L单标线吸量管的最大允差分别为±0.007 m L、± 0.010m L、±0.015m L、±0.020m L；A级100m L、50m L容量瓶的最大允差为±0.050m L，按照矩形分布考虑，k=，由此计算不确定度见表1。

表1 标准溶液配制中玻璃量具引起的不确定度

由表1数据合成的相对标准不确定度：uv校准==0.0112。

2.1.3.2 温度变化引起的标准系列配制过程中的不确定度

标准工作液的定容溶液采用0.25%的三乙胺溶液(pH4.5，甲酸调整)，由于三乙胺与甲酸含量较低，考虑水体积膨胀对玻璃容器的影响较大。室温在20℃时，水的体积膨胀系数为2.1×10-4/℃，玻璃的膨胀系数为2.5× 10-5/℃，实验室温度波动范围一般为±5℃，则不确定度根据温度波动和水与玻璃膨胀系数之差来计算考虑温度变化是矩阵分布，则表2为温度变化引起的标准系列配制过程的不确定度。

表2 标准溶液配制中温度引起的不确定度

由表2数据合成的相对标准不确定度：uv温度==0.00127，则标准工作液配制产生的不确定度=0.0113。

2.2 标准工作曲线拟合的不确定度分量

用最小二乘法拟合标准溶液质量浓度-峰面积曲线，分别测定3种质量浓度的纽甜标准溶液8μg/m L、10μg/m L、20μg/m L、40μg/m L，每种质量浓度分别测3次，得到相应的峰面积A，测定结果见表3。

表3 最小二乘法拟合标准溶液质量浓度-峰面积结果

由下式可得色谱峰面积测量的实验标准差为：

由上述标准曲线测得样品提取液中纽甜的含量为c=7.8mg/m L。式中：S(A)为标准溶液峰面积残差的标准差；ρ为标准溶液平均浓度；SXX为标准溶液浓度残差的平方和；n为标准工作液的测定次数为12；P为试样的测定次数，本试验为6次。计算得浓度的标准不确定度u为：

测定的相对不确定度为：urel=0.567/7.8=0.0726。

2.3 样品称量、定容的不确定度

2.3.1 样品质量的不确定度

试样质量的不确定度主要由天平的最大允许误差构成，使用的天平的最小分度为0.01 g，JJG 539—1997《数字指示秤》规定，天平最大允许误差为±0.01 g，按照均匀分布，标准不确定度为：u称量=0.01/3=0.00577 g，样品的称样量为10.00 g时，则相对标准不确定度为：urel称量= 0.00577 g/10.00 g=0.000577。

2.3.2 样品定容体积的不确定度

样品定容使用25m L容量瓶。按照JJG 196—2006《常用玻璃量具检定规程》的要求，A级25.00m L容量瓶的最大允许误差分别为±0.030m L。按照矩形分布考虑，k=3，标准不确定度和相对标准不确定度分别为：u定容=0.030/3=0.0173m L；u称量=0.0173m L/25.00m L=6.9× 10-4。因此，样品产生的不确定度：0.000899。

2.4 回收率因子的不确定度

因样品前处理不完全或处理过程中纽甜的损失，通过添加纽甜(质量浓度8μg/m L)计算加标回收率。实验结果得到，本法加标回收率测定6次，回收率在94.4%～96.2%，平均回收率为95.01%。加标回收率的不确定度按JJF 1059.1—2012中，得到回收率的标准偏差SR=2.01，则标准不确定度为，相对标准不确定度为0.820/95.01%=0.00863。

2.5 相对标准不确定度各分量汇总

考虑标准物质，标准溶液配制，标准工作曲线的拟合，样品称量、定容，回收率因子的差异。

2.6 合成标准不确定度评定

表4 相对标准不确定度分量

由表4中各标准不确定度合成样品中纽甜含量结果的相对标准不确定度为：

2.7 扩展不确定度评定

按照一般惯例，取包含因子k=2，则相对扩展不确定度为urel(合成)×2=0.148，由实验数据的平均值计算的样品中纽甜含量最佳估算值为2.0 mg/kg，扩展不确定度U= 0.148×2.0mg/kg=0.29mg/kg≈0.3mg/kg，因此超高效液相色谱法测定白酒中纽甜含量X为2.0±0.3mg/kg，k=2。

3 结论

超高效液相色谱法测定白酒中纽甜的含量，当取样量为10.0 g，k=2(95%置信度)，测定白酒中的纽甜含量结果为2.0mg/kg±0.3mg/kg。本文标准物质，标准溶液配制，标准工作曲线的拟合，样品称量、定容，回收率因子的差异等几个方面对不确定度进行评定。通过对不确定度各分量的评定结果分析可知，不确定度的主要来源是标准溶液的配制过程、最小二乘法拟合校准曲线及回收率等，称量、定容和温度的影响较小。在测试过程中可以改进不确定度的主要来源，提高测试结果的准确性。

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Evaluation of the Uncertainties in the Determ ination of Neotame in Baijiu by UPLC

ZHANGYing,YUAN Huiand DING Cunrui
(1.Xinjiang ProductQuality Supervision and Inspection Research Institute,Urumqi,Xinjiang 830011;2.NationalQuality Supervision and Inspection CenterofAgricultural By-products,Urumqi,Xinjiang 830011,China)

Themathematicalmodel for evaluating the uncertainties in the determination of neotame in Baijiu by HPLC had been setup based on full consideration of all uncertainty sources in the determ ination process.Besides,each uncertainty componentwas quantified and the expanding uncertainty was obtained.The results suggested that,neotame contentwas(2.0±0.3)mg/kg in Baijiu(weighing sample as10.0mg/kg). Thismethodwasapplicable to theevaluation of theuncertainties in the determination of neotame in Baijiu by UPLC.

Baijiu;neotame;ultra performance liquid chromatography;uncertainty

TS262.3；TS261.7；TS261.4

A

1001-9286(2016)12-0099-03

10.13746/j.njkj.2016182

2016-05-26

张莹(1986-)，女，工程师，主要研究方向：食品安全与检测，E-mail：zhangy8627@sina.com。

优先数字出版时间：2016-07-26；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20160726.1244.002.htm l。