气相色谱法测定甜面酱中脱氢乙酸含量的不确定度评定

景赞，刘超，黄志勇，胡丹，刘晓碧

(乐山市食品药品检验检测中心，四川 乐山 614000)

甜面酱风味独特，富含蛋白质、各种氨基酸、维生素和矿物质，具有较高的营养价值，也是人们餐桌上的调味佳品。传统甜面酱以小麦粉为原料，在各种微生物和酶的作用下，经过发酵酿制而成，现代工艺往往在小麦粉的基础上添加黄豆、糯米、麦麸等原料，改善其口味和营养成分[1-6]。

脱氢乙酸作为一种食品上常用的防腐剂，在糕点、腌渍蔬菜、发酵豆制品、熟肉制品、果蔬汁、复合调味料的生产、加工、保藏等过程中应用广泛，GB 2760—2014对其应用范围和限量都有明确的规定，超限量、超范围使用都会对人体健康造成危害。目前检测脱氢乙酸的方法主要集中在气相色谱法和液相色谱法，GB 5009.121—2016作为实验室常用检测方法普及率较高，随着国家对食品安全的日益加强，对检验检测机构数据的准确性要求也越来越高，如何进行风险防范是每个机构要考虑的问题。本文主要依据GB 5009.121—2016，对气相色谱法测定甜面酱中脱氢乙酸的含量进行不确定度的评估，明确影响不确定度的主要因素，在工作中加以预防和改进，保证测试结果的有效性[7-9]。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

脱氢乙酸标准品(99.9%)：购于北京曼哈格生物科技有限公司；乙腈、丙酮：均为色谱纯，购于百灵威科技有限公司。

1.2 仪器与设备

GC-2010 Plus气相色谱仪 岛津(中国)有限公司；T10均质器 IKA仪器设备有限公司；TGL-16冷冻离心机 四川蜀科仪器有限公司。

1.3 标准工作溶液

准确称取50 mg脱氢乙酸标准品，用乙酸乙酯溶解并定容至50 mL，配制成浓度为1 mg/mL的标准储备溶液。分别精确吸取脱氢乙酸标准贮备液0.1，0.2，0.5，1.0，2.0 mL于10 mL容量瓶中，用乙酸乙酯稀释并定容，配制成浓度为10，20，50，100，200 μg/mL的标准工作液[10]。

1.4 样品制备方法

称取2 g样品置于50 mL离心管中，加入15 mL水、2.5 mL硫酸锌溶液，用氢氧化钠溶液调pH至7.5，旋涡5 min，转移至25 mL容量瓶中，加水定容。样液5000 r/min离心5 min。取10 mL上清液，加1 mL盐酸溶液酸化后，准确加入5.0 mL乙酸乙酯，振摇2 min，静置分层，取上清液供气相色谱测定。

1.5 检测条件

进样口：250 ℃，分流比5∶1；毛细管柱：InertCap FFAP，30 m×0.32 mm×0.25 μm，升温程序：初始温度100 ℃保持1 min，以20 ℃/min的升温速率升至230 ℃，保持10 min。线速度：37 cm/s。FID检测器温度：280 ℃；进样体积：1 μL；载气：高纯氮气。

1.6 数学模型的建立

样品中脱氢乙酸的含量按以下公式计算：

公式中：X为试样中脱氢乙酸的含量，g/kg； c1为试样溶液中脱氢乙酸的质量浓度，μg/mL； c0为空白试样溶液中脱氢乙酸的质量浓度，μg/mL； V为乙酸乙酯定容体积，mL；m为称取试样的质量，g；V1为试样处理后定容体积，mL；V2为萃取脱氢乙酸所取试样溶液体积，mL。

2 结果与分析

2.1 不确定度分量的来源分析

根据样品检测过程和数学模型，不确定度的来源有以下3个方面：

(1)标准溶液配制引入的不确定度；

(2)标准工作曲线的绘制引入的不确定度；

(3)样品前处理及仪器检测引入的不确定度。

2.2 不确定度的分析评定[11-16]

2.2.1 脱氢乙酸标准物质纯度产生的不确定度u1

2.2.2 脱氢乙酸标准物质称量产生的不确定度u2

2.2.3 标准储备液定容体积产生的不确定度u3

合成标准不确定度为：

50 mL容量瓶产生的相对标准不确定度为：

2.2.4 标准系列工作液配制产生的不确定度u4

表1 玻璃器皿允差和不确定度Table 1 Permissible error and uncertainty of glassware

2.2.5 标准曲线拟合产生的不确定度u5

将标准溶液的浓度与峰面积进行一元线性回归方程拟合，在10～200 μg/mL的浓度范围内，线性关系良好，结果见表2。

表2 线性范围和定量限Table 2 Linear range and quantitative limit

公式中：S为拟合曲线的标准差；b为曲线的斜率； P为样品测定的次数； N为标准溶液测定点数； xj为样品中脱氢乙酸的含量； xi为标准系列工作液的含量；yi为标准系列工作液的峰面积。

综上，标准工作曲线绘制产生的不确定度为：

2.2.6 样品称量产生的不确定度u6

2.2.7 提取液定容产生的不确定度u7

2.2.8 样品测定重复性产生的不确定度u8

样品测定气相图谱见图1，待测成分与杂质达到完全分离。对样品重复测定了6次，结果见表3。

图1 样品气相色谱图Fig.1 Gas chromatogram of samples

表3 样品测定重复性数据(n=6)Table 3 Repetitive data of samples (n=6)

综上，样品前处理及仪器检测产生的不确定度为：

2.3 合成相对标准不确定度

2.4 扩展不确定度

在95%置信水平下取k=2，相对扩展不确定为：样品中脱氢乙酸含量为0.253 g/kg，得到扩展不确定度为：0.253 g/kg×4.48%×2=0.023 g/kg。

综上，最终样品中脱氢乙酸含量的不确定度为：(0.253±0.023) g/kg。

3 讨论

参照GB 5009.121—2016，JJF 1059.1—2012，JJF 1135—2005，对气相色谱法测定甜面酱中脱氢乙酸进行了不确定度的评定。通过分析测定过程，发现标准品的纯度、标准溶液的配制定容、工作曲线的拟合和测定的重复性是不确定度的主要来源，对测试结果的影响较大。在测定过程中要注意购买质量稳定的标准品，标准溶液配制过程中要迅速防止乙酸乙酯的挥发，同时加强实验人员的培训，仪器设备检定校准到位等，提高测定结果的可靠性。