饮料中咖啡因含量测定不确定度

□ 顾晓丹 常熟市产品质量监督检验所

1 检测方法

1.1 仪器与试剂

安捷伦1260 高效液相色谱仪配DAD 检测器，水中咖啡因标准品（500 μg/mL）， 三 氯 乙 酸 溶 液（10 mg/mL），甲醇（HPLC）。

1.2 色谱条件

色谱柱：安捷伦C18柱（粒径3.5 μm，柱长100 mm×直径4.6 mm）；流动相：甲醇+水=35+65；流速：0.8 mL/min；检测波长：272 nm；柱温：25 ℃；进样量：10 μL。

1.3 标准溶液的配置

用移液器分别吸取咖啡因标准溶液1、0.8、0.5、0.4、0.3 mL 与0.2 mL于6 个10 mL 容量瓶中，分别配置成浓 度 为50、40、25、20、15 μg/mL与10 μg/mL 的标准使用液，再分别吸取1 mL 50 μg/mL 和25 μg/mL 的标准使用液于2 个10 mL 容量瓶中，配置成5.0、2.5 μg/mL 的标准溶液。

1.4 样品处理

分别称取一定量的含乳咖啡饮料，用三氯乙酸定容，摇匀，静置，沉降蛋白，取上清液经微孔滤膜过滤后进样，用标准曲线法定量。

2 建立数学模型

评定不确定度的数学模型见式（1）。）

式（1）中：Y—试样中咖啡因的含量，单位为毫克每千克（mg/kg）；A—试样溶液中咖啡因的质量浓度，单位为微克每毫升（μg/mL）；V—被测试样总体积，单位为毫升（mL）；m—称取试样的质量，单位为克（g）。

不确定度的来源：样品称样量引入的不确定度，样品定容引入的不确定度，测定样品用标准曲线不确定度，测量重复性。

3 各标准不确定度计算

3.1 称量样品引入的不确定度Urel（m）

所用0.1 mg 的分析天平，允许最大误差为0.2 mg，为B 类不确定度，引入的相对标准不确定度Ur（elm）=0.2/×2=5.77×10—5。

3.2 定容体积引入的不确定度Urel（V）

所用25 mL 容量瓶，A 级，最大允许误差为0.03 mL，为B类不确定度，引入的相对标准不确定度Ur（elV）=0.03/× 2=4.90×10—4。

3.3 所用标准曲线测定样品引入的不确定度

采用外标标准曲线法定量，得出如表1 所示数据和标准曲线方程。本次实验只计算标准曲线带入的不确定度，不考虑标准溶液的不确定度。

表1 选取6 个点做标准曲线

将表中回归方程记为Y=BX+A，其 中B=31.482 5，A=—5.126 8。 对 样品进行3 次平行测定，结果为9.88、10.69、9.96 μg/mL，平均10.18 μg/mL。测定结果带来的不确定度为：

3.4 测量重复性引入的不确定度

对同一样品进行5 次测量，结果分 别 为105.71、102.76、105.81、104.04 μg/g 与105.92 μg/g，平均值为104.85 μg/g。该不确定度可用A 类评定，先计算测定的标准偏差，得出1.399 μg/g；据此计算出重复性测定引入的标准不确定度为：

Ur（el重）=1.399（/104.85×5）=0.005 9

4 合成标准不确定度

根据不确定度合成公式，将各个分量合成，见表2。

表2 标准不确定度分量

则合成标准不确定度：

5 扩展不确定度

取95%置信区间，包含因子k=2，则扩展不确定度=104.85×0.011 6×2=2.4 μg/g。报告为（104.85±2.4）μg/g。

6 总结

本次评定仅从样品称样量、定容体积、标准曲线测定样品、实验的重现性分量入手，未涉及标准物质、实验温度变化、提取回收率等带入的不确定度。从分析中可看出，标准曲线带入的不确定度最大。