蛋糕中山梨酸含量测定及其不确定度评估

王琨

摘要 本文采用高效液相色谱法对蛋糕中山梨酸含量进行测定分析，同时根据《测量不确定度评定与表示》（JJF 1059.1—2012）和《化学分析中不确定度的评估指南》（CNAS-GL06：2006）的要求，建立了高效液相色谱法测定蛋糕中山梨酸含量的测量不确定度评定的数学模型，其测定方法的不确定度评估表明，试样中山梨酸含量可表示为（0.193 2±0.057 9）g/kg，k=2。

关键词 蛋糕；山梨酸；不确定度；高效液相色谱

中图分类号 TS207.3 文献标识码 A 文章编号 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

山梨酸钾是一种应用非常广泛的食品添加剂，是世界卫生组织添加剂委员会允许使用的防腐剂之一，具有防腐、使用安全、结构稳定三大优势。检测糕点产品防腐剂时，常利用检测山梨酸的值来确定山梨酸钾的使用量。为了准确评价试验结果，本文依据《食品安全国家标准 食品中苯甲酸、山梨酸和糖精钠的测定》（GB 5009.28—2016）[1]对一例蛋糕样品进行了分析测定，并根据《测量不确定度评定与表示》（JJF 1059.1—2012）[2]和《化学分析中不确定度的评估指南》（CNAS-GL06：2006）[3]的规定，对试验结果进行不确定度评定。

1 材料与方法

1.1 仪器及试剂

1.1.1 仪器。日本岛津LC-20AD高效液相色谱仪、梅特勒分析天平、密理博纯水仪、KQ2200D数控超声波清洗器。

1.1.2 试剂。甲醇（色谱纯）、去离子水、0.02 mol/L乙酸铵（分析纯）、亚铁氰化钾、乙酸锌。

1.2 山梨酸標准溶液配制

取国家标准物质中心的1.00 mg/mL山梨酸标准溶液1支，用去离子水稀释并定容至50 mL，配制浓度为100 mg/L标准储备液。

1.3 样品制备

按照《食品安全国家标准 食品中苯甲酸、山梨酸和糖精钠的测定》（GB 5009.28—2016），称取2 g混合均匀的蛋糕试样于50 mL具塞离心管中，加水约25 mL，涡旋混匀，50 ℃水浴超声20 min，冷却至室温后加2 mL亚铁氰化钾溶液和2 mL 乙酸锌溶液，混匀，8 000 r/min离心5 min，将水相转移至50 mL容量瓶中，于残渣中加入20 mL水，涡旋混匀后超声5 min，8 000 r/min离心5 min，将水相转移至同一50 mL容量瓶中，并用水定容至刻度，混匀[4]。取适量上清液过0.22 μm滤膜，待液相色谱测定。

1.4 色谱工作条件

色谱柱为C18；检测波长为230 nm；流动相为乙酸铵∶甲醇=95∶5；流速1.0 mL/min；柱温40 ℃[5-6]。

2 结果与分析

2.1 线性关系及检出限

分别配制标准工作曲线系列5、10、20、30、40 mg/L，以峰面积为横坐标，以山梨酸含量为纵坐标绘制标准曲线，得到待测物的回归方程为Y=70 462X+3 177.4（Y为山梨酸含量，X为峰面积），线性相关系数为0.999 7。同时以3倍信噪比的进样浓度为检出限，得出该方法检出限为0.008 mg/L。结果表明，在测定范围内具有良好的线性关系。

2.2 精密度和回收率测量结果

蛋糕样品精密度如表1所示，RSD为0.63%。由于受设备、环境设施、人员操作等方面的影响，本试验对本底样品进行了添加检测，根据4次结果进行计算，回收率结果见表2。

2.3 方法不确定度分析

2.3.1 分析不确定度的来源。测量不确定度的数学模型为：

从测量过程和数学模型分析，每一种来源分别受不同因素的影响，大致有样品称量的不确定度、标准物质溶液引入的不确定度、标准工作溶液配制过程引入的不确定度、标准曲线拟合产生的不确定度、样品重复测定产生的不确定度、回收率产生的不确定度6个方面。

（1）样品称量的过程引入的不确定度。电子天平最大允许误差为±0.5 mg，蛋糕样品称样量为2 g，按照均匀分布，其标准不确定度和相对标准不确定度分别为：

（2）标准品引入的相对不确定度。食品防腐剂山梨酸溶液标准物质不确定度为2%，k=2，属B类不确定度，其相对不确定度为：Urel（std）=2%/2=0.01。endprint

（3）标准工作溶液配制过程引入的不确定度。具体有以下2方面内容。

第一，玻璃器具校准产生的不确定度评定。标准工作液配制过程使用了玻璃量具，按照《常用玻璃量器检定规程》（JJG 196—2006）的要求，均有相应的最大允差，按照矩形分布，k=，相对不确定度分量见表3。

由表3合成玻璃量具校准的相对标准校准不确定度：

第二，温度变化产生的不确定度评定。一般在20 ℃条件下校准玻璃量具，而实验室温度变化为5 ℃，水的膨胀系数为2.1×10-4 /℃。在假设温度变化是矩形分布的前提下计算标准不确定度。k=，相对不确定度分量见表4。

由表4合成玻璃器具温度变化的相对标准不确定度：

（4）校准曲线拟合产生的不确定度。校准曲线拟合的标准不确定度是通过对空白和标准系列进行2次重复测定，测定结果见表5。

由试验数据用最小二乘法拟合的直线得到样品测量的估计值，利用统计程序计算获得其拟合校准曲线参数的标准不确定度，根据测量数据用线性回归方程Y=704 62X+3 177.4。

由试验结果表知，蛋糕中山梨酸含量的平均值为0.19，由线性拟合产生的不确定度为拟合标准曲线校准带来的相对不确定度：

（5）样品重复测量产生的不确定度。按JJF 1059.1—2012测量不确定度评定与表示中4.3.2的方法，根据实验结果表可知，同一样品重复测定6次，峰面积平均值为1 092 151，标准偏差为6 852.2，则相对标准不确定度为：

（6）回收率的不确定度。

2.3.2 合成标准不确定度评定。具体如下：

蛋糕试样中山梨酸含量的平均值为X=0.193 2 g/kg。

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

2.3.3 扩展不确定度评定。由合成标准不确定度乘以包含因子，取置信概率P=95%，則k=2，因而蛋糕中山梨酸含量测定的相对扩展不确定度为：U=uc（x）·k=0.028 9×2=0.057 9 g/kg。3 结论

按照《食品安全国家标准 食品中苯甲酸、山梨酸和糖精钠的测定》（GB 5009.28—2016）的测定过程，被测蛋糕试样中山梨酸含量为0.193 2 g/kg，其扩展不确定度为0.057 9。蛋糕中山梨酸测量结果为X=（0.193 2±0.057 9）g/kg，k=2。

4 参考文献

[1] 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会，国家食品药品监督管理局.食品安全国家标准 食品中苯甲酸、山梨酸和糖精钠的测定：GB 5009.28-2016[S].北京：中国标准出版社，2016.

[2] 国家质量监督检验检疫总局.测量不确定度评定与表示：JJF 1059.1-2012[S].北京：中国标准出版社，2012.

[3] 中国合格评定国家认可委员会.化学分析中不确定度的评估指南：CNAS-GL06：2006[S].北京：中国计量出版社，2006.

[4] 蔡秋，朱明.高效液相色谱法测定茶饮料中苯甲酸结果不确定度评定[J].食品科学，2007（2）：277-280.

[5] 丁明，屈明华，韩素芳.液相色谱测定茶油中维生素E结果的不确定度评定[J].中国粮油学报，2008，23（5）：190-193.

[6] 汤海清，顾小俊，殷居易，等.高效液相色谱法测定葡萄酒中苯甲酸含量的不确定度评定[J].食品工业科技2013，34（15）：295-297.endprint