婴幼儿配方乳粉中黄曲霉B1质量分数测定的不确定度
2018-11-16胡文辉童孟新陈跃跃谢玄王赟
胡文辉,童孟新,陈跃跃,谢玄,王赟
(雅培(嘉兴)营养品有限公司检测中心,浙江嘉兴314000)
0 引 言
黄曲霉毒素是一类由黄曲霉和寄生黄曲霉等真菌产生的结构和理化性质相似的次级代谢产物,目前发现的黄曲霉毒素有20多种,其中黄曲霉B1是目前所有已知致癌物中致癌能力最强的一种,对人和动物的肝脏组织具有破坏作用,被世界卫生组织定为甲类致癌物[1]。因此加强黄曲霉B1的检测准确性研究,对保障食品安全具有重要的意义。
本文依据JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》[2]对影响婴幼儿配方乳粉中黄曲霉B1测定结果的不确定度评定和讨论,为评定检测结果准确度提供参考。
1 实 验
1.1 仪器
Agilent 1260高效液相色谱仪,配有荧光检测器;美国Pickering Vector PCX柱后衍生仪;M ettler XP204电子天平;美国O rganom ation氮吹仪;W aters 20位固相萃取装置。
1.2 试剂
o2si品牌黄曲霉B1标准品(纯度≥98%);M erck甲醇(色谱纯);M erck乙腈(色谱纯);碘(分析纯);水(GB/T 6682规定的一级水)。
1.3 方法
按照GB5009.22-2016《食品中黄曲霉毒素B族和G族的测定》中的柱后衍生法进行[3-4]。
1.4 标准品溶液配制过程
移取0.85 m L黄曲霉毒素B1(质量浓度3 m g/L)于25 m L容量瓶中,用乙腈定容于25 m L容量瓶中。分别精确移取10,50,200,500,1 000,2 000,4 000μL黄曲霉毒素B1标准中间液,用初始流动相定容于10 m L容量瓶中。
1.5 样品制备过程
称取5 g(精确至0.000 1 g)试样,置于100m L容量瓶中,加水80m L,摇匀,超声30 min,取出放置至室温,加水稀释至刻度。在4500 rpm/min下离心15 min。取50 m L的乳试样,过黄曲霉免疫亲和柱,4 m L乙腈洗脱,蒸干后用1m L流动相溶解,过0.2μm滤膜进样。
2 数学模型
试样中,黄曲霉B1的残留量按下式计算:
式中:X为试样中黄曲霉B1质量分数,μg/kg;C为测定用试样溶液中的黄曲霉B1质量浓度,ng/m L;V1为样品定容总体积,m L;V2为样品用于过免疫亲和柱的样品体积,m L;V3为样品经过免疫亲和柱后最终定容体积,m L;m为样品称样量,g。
3 不确定度分量分析
根据数学模型分析,影响被测量X的不确定度分量包括如下:
(1)随机因素对测量结果X的影响带来的不确定度分量(采用A类评定的方法)。
(2)系统因素对测量结果X的影响带来的不确定度分量为:①试样中黄曲霉B1浓度C引入的不确定度分量(采用B类评定的方法);②样品在制备过程中引入的试样体积V1、V2、V3的不确定度分量(采用B类评定的方法);③称量引入的样品质量m的不确定度分量(采用B类评定的方法)。
4 不确定度评定
4.1 随机因素对X测量结果的影响
随机因素对X测量结果的影响带来的不确定度分量uA(X)采用A类评定的方法。为获得样品溶液重复测量的不确定度分量,对自制阳性样品进行10次独立的测定,计算得出最终结果,样品中黄曲霉B1的含量数据如表1所示。
表1 重复性测定结果
重复性测定的平均值计算:
按贝塞尔公式计算标准差S(X)为
日常检测中采用2次测量结果的平均值作为报告结果,所以测量结果X对应的不确定度A类评定结果为
相对不确定度为
4.2 系统因素对测量结果带来的不确定度
系统因素对测量结果X带来的不确定度分量uB(X)采用B类评定的方法。
4.2.1 试样中黄曲霉B1质量浓度C的不确定度分量
试样中黄曲霉B1质量浓度C的不确定度分量采用B类评定的方法。试样中黄曲霉B1浓度引入的不确定度包括:标准参考物质引入的不确定度、标准工作液配制过程中玻璃仪器校准产生的不确定度、标准曲线拟合的不确定度。
(1)由标准参考物质引入的不确定度分量(采用B类评定的方法)。查阅标准参考物质证书,其中给出的标准值,黄曲霉B1为(2.999±0.08)m g/L。按正态分布考虑,包含因子k=2,其标准不确定度为
相对不确定度为
(2)标准工作液配制过程中玻璃仪器校准产生的不确定度分量采用B类评定的方法。标准溶液配制过程使用了一系列玻璃量具和移液器,认为其服从矩形分布,故k=3,由此估算不确定度分量。查阅各玻璃仪器检定证书,其中给出该仪器的准确度等级为A级,对照JJG 196《常用玻璃仪器检定规程》和JJG 646《移液器检定规程》[5-6],得知该玻璃仪器的允许误差。标准溶液配制过程中用到的玻璃量具和移液器引入的不确定度如表2所示。
表2 玻璃量具和移液器引入的不确定度
由表2中数据合成的相对标准不确定度为
(3)黄曲霉B1标准曲线拟合引入的不确定度分量。用液相色谱仪测量标准工作溶液峰面积,采用最小二乘法进行曲线拟合,得黄曲霉B1标准曲线的回归方程为Y=5650000X+11600,相关系数为0.999920,由线性方程得到试样中黄曲霉B1的质量浓度C=4.7382 ng/m L。再由标准溶液的浓度和线性方程计算出峰面积的理论计算值,如表3所示。
则由拟合曲线求C时产生的标准不确定度为
式中:s为由贝塞尔公式求出的标准曲线剩余标准差;a为标准曲线的斜率;p为样品测量的次数;n为标准曲线上标准工作液的数目;ci为标准曲线上各点待测物质的质量浓度;-c为标准曲线上各点待测物质质量浓度的平均值。因此,标准不确定度为
其相对标准不确定度为
(4)试样中黄曲霉浓度C的相对标准不确定度。假定各不确定度分量之间不相关,所以系统因素对C测量结果带来的相对标准不确定度为
4.2.2 样品制备过程中引入的试样体积的不确定度分量
样品制备过程中引入的试样体积V1,V2,V3的不确定度分量采用B类评定的方法。样品在制备过程使用了100 m L容量瓶,50 m L移液管和1 m L移液管,认为其服从矩形分布,故k=3,由此估算不确定度分量。查阅玻璃仪器检定证书,其中给出该仪器的准确度等级为A级,对照检查玻璃仪器检定规程和移液器检定规程,得知该玻璃仪器的允许误差。样品制备过程中用到的玻璃量具引入的不确定度如表4所示。
表4 玻璃量具引入的不确定度
4.2.3 称量引入的样品质量的不确定度分量
称量引入的样品质量m的不确定度分量(采用B类方法评定。称量5.0020 g样品所用的天平为M ettler XP204,其最大允许误差为±0.1m g,采用矩形分布,包含因子为 3,其相对标准不确定度为
4.2.4 合成标准不确定度分量
测量结果X的数学模型为
表5 相对标准不确定度
假定各不确定度分量之间不相关,所以系统因素对X测量结果带来的相对标准不确定度为
X=1.8950μg/kg。
所以合成标准不确定度分量为uB(X)=0.1042μg/kg。
4.3 合成不确定度
4.4 扩展不确定度
当置信概率p=95%时,包含因子k=2,扩展不确定度为
4.5 结果报告
高效液相色谱柱后衍生法测得乳粉中黄曲霉B1质量分数X=1.90μg/kg,其扩展不确定度为0.22μg/kg,其中k=2。
5 结论
通过对不确定度的分析和计算,可以得出,主要是不确定度A类评定中的测量重复性和B类评定中的标准曲线对不确定度的影响较大。因此采用高效液相色谱柱后衍生法测定婴幼儿配方乳粉中的黄曲霉B1应严格控制实验条件,保证实验具有良好的重复性和标准曲线有良好的线性。