液质联用法测定白酒中甜蜜素含量的不确定度评定
2018-03-12向春燕
◎ 盛 静,向春燕
(重庆市黔江食品药品检验所,重庆 409000)
甜蜜素常被用作食品生产中的添加剂,经常食用甜蜜素超标的食品,会危害人体的肝脏及神经系统[1-2]。根据相关国家食品安全标准和白酒产品标准规定,不得在白酒中检出甜蜜素。白酒中环己醇及环己基的类似物质可能与亚硝酸钠反应,生成环己醇亚硝酸酯,使用气相色谱法测定时可能会造成酒中含有甜蜜素的假象,故使用液相色谱质谱法更为可靠[3-4]。测量不确定度是评价检测结果可信性、可比行和可接受性的重要指标,测量不确定度表明了测量结果的质量,不确定度越小表明测量结果的使用价值越高[5-9]。由于在检测过程中测量误差的存在,为提高白酒中甜蜜素检测时的准确度,建立检测方法的测量结果进行不确定度评定十分必要。
1 材料与方法
1.1 设备与试剂
设备:Waters UPLC TQ-S液质联用仪,美国沃特世公司;PL303电子天平,梅特勒-托利多。试剂:甜蜜素标准储备液,浓度为10.0 mg/mL,UPr=1%(k=2),农业部环境保护科研监测所提供。
1.2 数学模型
其中,X为试样中甜蜜素含量,mg/kg;C为试样中甜蜜素浓度,ng/mL;V为试样测试体积,mL;m为试样质量,g。
2 结果与分析
2.1 样品中甜蜜素测定结果
通过标准曲线法求得甜蜜素含量分别为0.292 9、0.289 6、0.287 2、0.295 7、0.290 7、0.292 9 mg/kg,平均值为0.291 5 mg/kg,实验标准差为0.002 98 mg/kg。
2.2 测量不确定来源
对测量过程和数学模型分析可知,白酒中甜蜜素含量的不确定度主要来自于重复性测定、标准物质、样品测试体积、标准曲线拟合、仪器设备、环境条件、仪器设备分辨率,见表1。
表1 白酒中甜蜜素含量不确定度预估表
重复性测定引起的不确定度分量作为第一个影响分量处理,可以通过多次独立重复测量,采用A类评定方法求出;标准曲线拟合引入的不确定度分量,按A类评定方法求出;标准物质引入的不确定度分量,按B类评定方法求出;样品测试体积引入的不确定度分量,按B类评定方法求出;仪器设备引入的不确定度分量,按B类评定方法求出;环境条件引入的不确定度分量,检测是在标准要求环境条件下测量,该环境条件下引入的不确定分量忽略不计;仪器设备分辨率引入的不确定度分量,已经考虑了重复性测定引起的不确定度分量,可以不再考虑。
2.3 分量不确定度评定
2.3.1 重复性测定引入的不确定度分量uA1r评定
根据样品中甜蜜素测定结果和内赛尔公式计算平均值实验标准差:
则:
2.3.2 标准曲线拟合求得样品浓度时引入的不确定度分量uA2r评定
用液相色谱串联色谱仪测定甜蜜素含量,标准系列溶液的浓度为50、100、200、400、500 ng/ml。用最小二乘法对数据进行拟合,得到直线方程Y=aX+b和相关系数r,其中a=521.015,b=2447.39,r=0.999 9。
样品平行测定6次,由线性方程求得平均浓度c样=265.911 ng/mL,则标准曲线拟合求得样品浓度时引入的标准不确定度为:
式中:S(y)为标准溶液对应峰面积的残差的标准差。
c-为标准溶液的平均浓度。
Scc为标准溶液浓度残差的平方和。
P为标准溶液的测量次数,P=5;n为样品的测量次数,n=6。则:
2.3.3 标准物质引入的不确定度分量uB1r评定
(1)甜蜜素标准储备液[GBW(E)100173]为农业部环境保护科研监测所提供,浓度为10.0 mg/mL,证书给出的相对扩展不确定度为UPr=1%(k=2)=0.01,则uPr=0.1/2=0.005。
(2)标准中间溶液配制过程引入的不确定度。标准中间溶液配制:准确吸取5.0 mL甜蜜素标准储备液于50 mL容量瓶中,用水定容至刻度,浓度为1.0 mg/mL。再准确吸取1 mL该标准溶液于100 mL容量瓶中,用水定容至刻度,浓度为10 μg/mL。配制过程中使用了5.0 mL和1.0 mL单标线吸量管和A级单标线50 mL、100 mL容量瓶。根据JJG 196-2006规定,1.0 mL和5.0 mL单标线吸量管的容量允差分别为±0.007 mL和±0.015 mL,按矩形分布考虑,则相对标准比确定度为别为:
50 mL和100 mL容量瓶的容量允差为±0.05 mL和±0.10 mL,按矩形分布考虑,则引入的相对标准比确定度为别为:
(3)标准溶液稀释过程引入的不确定度。以甜蜜素为储备液,再稀释配制成50、100、200、400、500 ng/mL系列甜蜜素标准溶液,由于标准曲线拟合时已考虑X轴上标准溶液逐级稀释引入的不确定度远小于Y轴上引入不确定度。因此,标准曲线逐级稀释引入的不确定度可忽略不计。合成如下:
2.3.4 试样测试体积引入的不确定度分量uB2r评定
用2.0 mL单标线吸量管吸取测试试样,其容量允差为±0.010 mL,按矩形分布考虑,则相对标准比确定度为:
2.3.5 仪器设备引入的不确定度分量评定
①使用精度为0.01 g的电子天平称量,样品质量为1.824 g。根据JJG1036-2008《电子天平检定规程》规定,0.01 g精度天平的最大允许误差(MPE)=±0.005 g,取矩形分布,则天平所致的不确定度为:
②使用液相色谱串联色谱为检测仪器,根据JJF1317-2011《液相色谱质谱联用仪校准规范》,仪器校准合格,证书中给出的相对扩展不确定度为UB3r=4.0%(k=2),则相对不确定度:=0.04/2=0.02。则:
2.3.6 合成标准不确定度ucr评定
根据表1中列出的不确定度分量,由上述各相对不确定度合成白酒中甜蜜素含量测定结果的相对合成标准不确定度为:
2.3.7 扩展不确定度U评定
标准不确定度为:
扩展不确定度:
结果表述:本样品结果为:
3 结果讨论
从评定结果可以看出,用液相色谱串联色谱仪测定白酒中甜蜜素含量时,影响合成不确定度结果的主要因素是重复性测定和液相色谱串联色谱仪稳定性。
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