分光光度法测定食品中亚硝酸盐不确定度评估

2021-04-14陈银珊

现代食品 2021年3期

◎ 陈银珊

（广东产品质量监督检验研究院，广东广州 510670）

在日常生活中，由亚硝酸盐引发的食物中毒事件及诱发致癌的报道常见诸于报端[1]。亚硝酸盐是一种比较常见的食品添加剂，在肉制品生产中被广泛使用，如常被用于酱卤肉、西式火腿、腌腊肉等肉制品中，可增加肉类的鲜度，使产品色泽更加诱人，还可抑制微生物的生长，由于亚硝酸盐在肉制品生产中的无可替代性和功能性，导致肉制品中亚硝酸盐的使用量超标现象时有发生[2-3]。而过量施用硝态氮肥的蔬菜[4-5]、酸菜等腌渍食品[6]、隔夜熟菜、霉变蔬菜、在不洁灶具中放置过久的食物以及火锅食品中[7]，都含有较多的亚硝酸盐。因此准确检测食品中亚硝酸盐的含量至关重要。

本文依据《食品安全国家标准食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》（GB 5009.33—2016）第二法（分光光度法）检测食品中亚硝酸盐的含量，并依据《测量不确定度评定与表示》（JJF1059.1—2012），分析探讨食品中亚硝酸盐的检测过程，对检测过程中各个不确定度的来源进行分析评定，计算食品中亚硝酸盐检测结果的不确定度[8]。

1 检测方法

1.1 检验依据

GB 5009.33—2016《食品安全国家标准食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》第二法分光光度法。

1.2 实验设备

ML204/02 电子天平（梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司）、UV-2550紫外可见分光光度计（岛津公司）。

1.3 实验条件

样品条件：样品经充分粉碎后无异常现象；仪器条件：比色皿为1 cm，波长为538 nm；环境条件：温度为（25±5）℃，湿度为60%～80%。

1.4 检测原理

在样品提取液中加入硼酸饱和溶液调节pH 值为弱酸性，之后加入亚铁氰化钾溶液和乙酸锌溶液，使蛋白质沉淀，除去蛋白质和脂肪后，加入对氨基苯磺酸与亚硝酸盐重氮化，与加入的盐酸萘乙二胺偶合产生紫红色，于波长538 nm 处测吸光度，利用外标法测得亚硝酸盐的含量。

2 数学模型

样品中的亚硝酸盐含量按式（1）计算。

式（1）中，X1-待测试样中亚硝酸盐的含量，单位为mg·kg-1；m1-待测样液中亚硝酸盐的质量，单位为µg；M-样品质量，单位为g；V1-测定用样液体积，单位为mL；V0-样品处理液总体积，单位为mL；1 000-转换系数。

3 标准不确定度各不确定度的来源

根据实验步骤分析，食品中亚硝酸盐不确定度主要来源于：测量重复性、样品称量、样品定容、测定用的样液以及工作曲线。

4 标准不确定度分量的评定

4.1 测量重复性引入的不确定度

6 次重复测量的数据见表1。

表1 重复测量的数据表

单次测量的不确定度（mg·kg-1）计算为：

（ω为亚硝酸盐单次测量值）

标准不确定度（mg·kg-1）计算为：

测量结果的相对不确定度计算为：

4.2 样品称量引入的不确定度

由天平的检定证书可知，天平的扩展不确定度为U=0.2 mg，k=2，则样品称量的标准不确定度计算为：

则称量5.000 0 g 样品引入的相对标准不确定度计算为：

4.3 样品定容引入的不确定度

4.3.1 由容量瓶校准引入的不确定度

由200 mL 容量瓶的检定证书可知，容量瓶的扩展不确定度U=0.03 mL，k=2，则样品定容至200 mL引入的相对标准不确定度计算为：

4.3.2 由温度引入的不确定度

实验是在20 ℃的温度条件下进行的，实验室的温度波动为±5 ℃，20 ℃温度下水的体积膨胀系数为2.07×10-3/℃，假定为均匀分布，则由温度引入的不确定度计算为：

4.3.3 样品定容引入的合成不确定度

样品定容引入的合成不确定度计算为：

4.4 测定用样液引入的不确定度

4.4.1 由移液器引入的不确定度

移取样品液40 mL，即使用1 ～5 mL 移液器分8次移取，根据校准证书可知，移液器的扩展不确定度U=0.2%（5 mL），k=2，则吸取样液体积引入的相对标准不确定度计算为：

4.4.2 比色管定容引入的不确定度

由50 mL 比色管校准证书可知，比色管的扩展不确定度U=0.08 mL，k=2，则由其引入的相对标准不确定度计算为：

4.4.3 测定用样液引入的合成不确定度

实验过程中温度不变，由4.3.2 可知温度引入的不确定度μT=0.006 0，则测定用样液引入的合成不确定度计算为：

4.5 工作曲线引入的不确定度

4.5.1 配制亚硝酸钠标准使用液引入的不确定度

（1）配制亚硝酸钠标准溶液（200 μg·mL-1）引入的不确定度分为亚硝酸盐标准物质引入的不确定度、称量0.100 0 g 亚硝酸钠标准物质引入的不确定度以及500 mL 容量瓶引入的不确定度。

亚硝酸盐标准物质引入的不确定度，亚硝酸钠标准物质的纯度为99.99%±2.0%，假定为均匀分布，则由标准物质引入的不确定度计算为：

称量0.100 0 g亚硝酸钠标准物质引入的不确定度，称量0.100 0 g 亚硝酸钠标准物质的不确定度计算为：

500 mL 容量瓶引入的不确定度，已知U=0.20 mL，k=2，500 mL 容量瓶引入的不确定度计算为：

配制亚硝酸钠标准溶液（200 μg·mL-1）的合成不确定度，实验过程中温度不变，由4.3.2 可知温度引入的不确定度μT=0.006 0，则配制亚硝酸钠标准溶液（200 μg·mL-1）的合成不确定度计算为：

（2）吸取2.5 mL 亚硝酸钠标准溶液引入的不确定度。已知U=0.2%（2.5 mL），k=2，则吸取2.5 mL亚硝酸钠标准溶液引入的不确定度计算为：

（3）100 mL容量瓶引入的不确定度。已知U=0.05 mL，k=2，则100 mL 容量瓶引入的不确定度计算为：

（4）配制亚硝酸钠标准使用液（5.0 μg·mL-1）的合成不确定度。实验过程中温度不变，由4.3.2 可知温度引入的不确定度μT=0.006 0，则配制亚硝酸钠标准使用液（5.0 μg·mL-1）的合成不确定度计算为：

4.5.2 拟合工作曲线引入的不确定度

根据标准，测定标准曲线的9 个质量浓度点，每个质量浓度点测1 次，一共有9 个测试点。根据所得的数据绘制标准曲线为y=0.015 49x–0.000 58，R2=0.999 93。当x取值xi时，由回归方程y=bx+a计算得到的y的估计值为yj，即yj=a+bxi，测量值yi与估计值yj的残差反映了回归方程的精密度。具体数据如表2 所示。