气相色谱法测定酱油中对羟基苯甲酸乙酯的不确定度评定

宋 磊，王 岩

(临沂市检验检测中心，山东 临沂 276007)

对羟基苯甲酸乙酯又称尼泊金乙酯、羟苯乙酯、4-羟基苯甲酸乙酯，因其对霉菌有较强的抑菌作用，是食品中常用的添加剂之一[1]。GB 2760-2014 《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》中规定，酱油中对羟基苯甲酸酯的最大使用量为 0.25g/kg(以对羟基苯甲酸计)[2]。近年来有研究表明，对羟基苯甲酸酯类有潜在的雌激素活性，会影响内源性雌激素代谢，对人体健康有一定影响[3-4]。

测量不确定度是对测量结果可信性、有效性的不肯定程度，是定量说明测量结果的质量的一个参数[5]。它可以反映出测量过程是否持续受控、测量能力是否符合要求。

本文对气相色谱法测定酱油中对羟基苯甲酸乙酯的测量不确定度进行评定，对各种影响因素进行分析。

1 材料与方法

1.1 仪器

气相色谱仪(日本岛津公司)；旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂)；电子天平(感量0.1 mg，梅特勒-托利多仪器公司)。

1.2 材料与试剂

无水乙醚；无水乙醇(优级纯);氯化钠；盐酸溶液(1:1)；碳酸氢钠溶液(10 g/L)；对羟基苯甲酸乙酯标准物质(LGC Dr Ehrenstorfer)：相对扩展不确定度1.17%，k=2。

1.3 标准溶液配制

用无水乙醇将对羟基苯甲酸乙酯配制成100 μg/mL的储备液，然后再用无水乙醇配制成4 μg/mL，10 μg/mL，20 μg/mL，50 μg/mL，100 μg/mL的使用液。

1.4 样品前处理

称取5 g(精确至0.0001 g)试样于小烧杯中，然后将其转移至125 mL 分液漏斗中，用10 mL×2 饱和氯化钠溶液洗涤小烧杯，将洗涤液转移至分液漏斗中，然后加入2 mL盐酸溶液酸化，摇匀，分别用50 mL×3无水乙醚提取三次，合并乙醚层于250 mL分液漏斗中，依次用10 mL饱和氯化钠溶液、30 mL×3碳酸氢钠溶液洗涤，弃去水层，有机层经无水硫酸钠除水后，在旋蒸仪上蒸至近干，用2.0 mL无水乙醇定容待测[6]。

2 不确定度的数学模型及来源[7]

2.1 数学模型的建立

式中：X为目标物的含量(mg/kg)；C为最终样液中目标物的浓度(μg/mL)；V为定容体积(mL)；m为样品质量(g)。

2.2 测量不确定度的影响因素[8]

不确定度的影响因素主要包括：(1)称量(2)定容(3)标准溶液(4)标准曲线拟合(5)重复测量(6)仪器测定。

3 不确定度的评定

3.1 称量引入的不确定度

依据检定证书，电子天平的扩展不确定度为0.5 mg(k=2)，称样量为5.0 g，假设其为矩形分布，其相对标准不确定度为

3.2 定容引入的不确定度

(1)样品最终用单标线吸量管定容至2.0 mL，参考JJG 196-2006[8]可知，允许误差为(±0.010 mL)，按矩形分布计算不确定度为：

(2)温度引入的不确定度： 使用温度与校正温度之间的差异(±5℃)会引入不确定度。无水乙醇的体积膨胀系数为0.00109/℃，取矩形分布，则温度效应引入的不确定度为：

3.3 标准溶液配置过程引入的不确定度

3.3.1 标准物质引入的不确定度

3.3.2 标准储备液引入的不确定度

准确称取对羟基苯甲酸乙酯0.0500 g于50 mL 容量瓶中，用无水乙醇溶解并定容至刻度，摇匀，得到标准储备溶液(1000 μg/mL)。

3.3.2.1 称量引入的不确定度

称样量为0.0500 g，按矩形分布计算，称量引入的相对标准不确定度为：

3.3.2.2 容量瓶引入的不确定度

配置储备液使用的50 mL容量瓶为A级，根据JJG 196-2006[8]可知50 mL容量瓶(A级)容量允许误差为±0.05 mL，取矩形分布，则50 mL容量瓶引入的相对标准不确定度为：

3.3.2.3 温度引入的不确定度，按照矩形分布，参见3.2 (2)节

3.3.3 标准中间液引入的不确定度

准确吸取对羟基苯甲酸乙酯标准储备液 1.0 mL于10 mL容量瓶中，用无水乙醇稀释至刻度，摇匀。得到标准中间液(100 μg/mL)。

3.3.3.1 容量瓶引入的不确定度

配置中间液使用的10 mL容量瓶为A级，根据JJG 196-2006[8]可知10 mL容量瓶(A级)容量允许误差为±0.02 mL，取矩形分布，10 mL容量瓶引入的相对标准不确定度为：

3.3.3.2 温度引入的不确定度，参见3.2 (2)节

3.3.4 标准工作液引入的不确定度

分别移取标准中间液(100 μg/mL)0.40 mL、1.0 mL、2.0 mL、5.0 mL、10.0 mL于10 mL容量瓶中并用乙醇定容得到4.0 μg/mL、10.0 μg/mL、20.0 μg/mL、50.0 μg/mL、100.0 μg/mL的标准工作溶液。以4.0 μg/mL的工作液为例，计算不确定度。

3.3.4.1 浓度稀释引入的不确定度

使用分度吸量管移取0.40 mL标准中间液定容至10 mL。参考JJG 196-2006[8]可知0.5 mL分度吸量管(A级)允许误差为0.005 mL，10 mL容量瓶(A级)允许误差为0.020 mL。

分别计算不同浓度溶液的相对不确定度，4.0 μg/mL工作液的相对不确定度值最大为：

urela=0.00730(C=4.0 μg/mL)

3.3.4.2 温度引入的不确定度

参见3.3.2 (2)节

因此，由对羟基苯甲酸乙酯标准工作溶液产生的不确定度为：

3.3.5 标准溶液配制过程引入的不确定度

3.4 标准曲线引入的不确定度

用气相色谱仪对5个水平的对羟基苯甲酸酯标准溶液测定3次，对浓度和峰面积进行拟合，得到线性方程 ，见表1。

表1 浓度、峰面积及线性方程

标准溶液的平均浓度为：

标准溶液浓度残差的平方和：

标准溶液峰面积的标准差：

其中a=1304.9，b= -1440.1，p=6，实验三次n=5×3=15

由标准工作曲线拟合引入的相对标准不确定度为：

3.5 重复测量引入的不确定度

对小麦粉样品重复测定6次，溴氰菊酯的含量分别为3.30，3.32，3.24，3.36，3.26，3.38 μg/mL，计算标准偏差为：

3.6 仪器引入的不确定度

本实验所用气相色谱仪经计量检定相对扩展不确定度为4.8%(k=2)。

4 合成标准不确定度

合成标准不确定度为：uX)=urel(X)×X=0.0737×1.32=0.0973 mg/kg。

5 扩展不确定度

取包含因子k=2，酱油中对羟基苯甲酸乙酯的扩展不确定度计算如下：

U(x)=K×ux)=2×0.0973=0.195mg/kg

该酱油样品中对羟基苯甲酸乙酯含量的扩展不确定度报告：

X=(1.32±0.195) mg/kg(k=2)

6 结论

本文评价了气相色谱法测定酱油中对羟基苯甲酸乙酯不确定度的影响因素，主要包括标准曲线拟合、标准溶液的配制、仪器的测定。所以在测定酱油中对羟基苯甲酸乙酯的过程中需要确定合适的标准曲线浓度范围、在配置标准溶液过程中选择精度高的量具、加强对仪器设备的维护以减少引入的误差，以保证得到准确可靠的结果。