石墨炉原子吸收法测定酱卤肉中铬的不确定度评定

戴璇，向俊，陈理，刘赛，张新，唐文杰

（湖南省食品质量监督检验研究院，食品安全监测与预警湖南省重点实验室，长沙 410000）

铬是人体必需的微量元素之一，对于糖和脂肪的代谢起到重要作用［1］。但高含量的铬具有较强的生物毒性，会刺激皮肤黏膜，而且还容易在肺部积累，对人体造成伤害［2］。GB 2762-2017 《食品安全国家标准 食品中污染物限量》［3］规定肉及肉制品中铬的最大限量值为1.0 mg／kg。酱卤肉制品在生产过程中如果使用了铬含量超标的原料，例如原料猪、鸡等饲料中铬的污染及加工过程中使用的卤料或各类添加剂中铬的污染，或生产设备污染等均会导致铬含量超标。因此对酱卤肉制品中铬含量的准确检测至关重要。

目前铬的测定方法主要采用石墨炉原子吸收法。在测定过程中，因为受到操作人员、器具、环境、试剂等各种因素的影响，导致测定结果不可避免地具有不确定性，因此评定测量不确定度对测量仪器的精确度、实验室内部的质量控制和实验数据的质量评价具有重要意义。近年来国内外先后发布了《化学测量领域不确定度评定指南》［4］、JJF 1059.1-2012 《测量不确定度评定与表示》［5］以及CNAS-CL 07 《测量不确定度的要求》［6］等规范与要求。铬含量是肉制品中重要的监测项目，而对石墨炉原子吸收法测定肉制品中铬含量不确定度评定还没见报道。笔者以石墨炉原子吸收光谱法测定酱卤肉中铬含量为例，通过建立数学模型，分析测量不确定度来源，并对各不确定度分量进行评定，以期为酱卤肉制品中铬含量的准确测定提供参考［7-17］。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

原子吸收分光光度计：240Z AA 型，美国安捷伦科技有限公司。

微波消解仪：Mars6 型，美国CEM 公司。

电子分析天平：BSA224S 型，感量为0.1 mg，德国赛多利斯公司。

硝酸：优级纯，美国费希尔公司。

铬溶液标准物质：1 000 μg／mL，（Urel=0.3%，k=2），编号为GBW(E) 081584，国家标准物质中心。

实验用水为超纯水。

1.2 溶液配制

铬标准储备溶液：10 μg／mL，准确移取1.00 mL 铬溶液标准物质，用0.5%硝酸溶液（体积分数，下同）稀释定容至100.0 mL 容量瓶中，摇匀。

铬标准中间溶液：100 ng／mL，准确移取1.00 mL 铬标准储备溶液，用0.5%硝酸溶液稀释定容至100.0 mL 容量瓶中，摇匀。

铬标准工作溶液：16 ng／mL，准确移取4.00 mL 铬标准中间溶液，用0.5%硝酸溶液稀释定容至25.0 mL 容量瓶中，摇匀。

1.3 实验方法

参考GB 5009.123-2014 《食品安全国家标准 食品中铬的测定》［11］方法，将酱卤肉样品用搅打机搅打均匀，准确称取0.5 g 左右（精确到0.1 mg）搅打均匀的酱卤肉样品于消解管中，加入5.0 mL 硝酸，置于微波消解仪中消解。消解完成后冷却，取出，赶酸至0.5 mL 左右。将消解液转移至25.0 mL 容量瓶中，用少量超纯水多次洗涤消解管，洗涤液合并于容量瓶中，用超纯水定容至标线，摇匀，备用。同时进行空白和平行试验。

1.4 数学模型

酱卤肉中铬含量按式(1)计算：

式中：X——样品中铬的含量，mg／kg；

c——样品消解液中铬的质量浓度，ng／mL；

c0——空白溶液中铬的质量浓度，ng／mL；

V——消解后定容体积，mL；

m——称取样品的质量，g。

2 不确定度来源

根据数学模型及样品中铬含量测定过程，铬含量测定结果的不确定度包括5 部分：（1）测量重复性引入的标准不确定度ur；（2）铬标准工作溶液浓度引入的标准不确定度uc；（3）样品消解液定容体积引入的标准不确定度uV；（4）称取样品的质量引入的标准不确定度um；（5）样品消解处理过程引入的标准不确定度uRec。

3 不确定度评定

3.1 测量重复性引入的标准不确定度

3.2 铬标准工作溶液浓度引入的标准不确定度

铬标准工作溶液浓度引入的标准不确定度主要包括标准工作曲线拟合引入的标准不确定度和标准溶液引入的标准不确定度。其中标准溶液引入的标准不确定度包括标准物质纯度引入的标准不确定度和标准溶液配制引入的标准不确定度。

3.2.1 标准工作曲线拟合引入的标准不确定度

将铬标准工作溶液用0.5%硝酸溶液逐级稀释，得到0、2、4、8、12、16 ng／mL 6 个浓度点的系列铬标准工作溶液。采用原子吸收光谱法测定每个浓度点的吸光度Ai，以铬的质量浓度ci为横坐标，以相应的吸光度Ai为纵坐标，采用最小二乘法拟合，得线性方程为A=0.029 33c+0.046 76，相关系数为0.999，斜率a=0.029 33，截距b=0.046 76。将各点浓度值带入方程，得到计算的单个铬标准工作溶液的吸光度值A′i；将仪器读数Ai带入方程，得到单个铬标准工作溶液的浓度c′i，标准工作曲线中各浓度点的测定结果见表1。

表1 标准工作曲线中各浓度点的测定结果

根据CNAS-GL 06 《化学分析中不确定度的评估指南》［12］，标准工作曲线拟合引入的标准不确定度按式（5）计算：

其中：

式中：uc1——标准工作曲线拟合引入的标准不确定 度；

SR——标准工作曲线的残差；

a——标准工作曲线斜率，a=0.029 33;

p——样品的测量次数，p=2;

n——标准溶液的测定点数，n=6；

c0——样品测定值，ng／mL；

c′i——由线性方程计算得到的标准溶液浓 度，ng／mL；

Ai——仪器上读取的单个标准溶液的吸光度；

A′i——根据线性方程计算的单个标准溶液的 吸光度。

将相关数据代入式(5) 和式(6)，计算得SR=0.001 88，uc1=0.053 5 ng／mL，则标准工作曲线拟合引入的相对标准不确定度：

uc1,rel=uc1／c0=0.012

3.2.2 标准溶液引入的标准不确定度

（1）标准物质纯度引入的相对不确定度uc21,rel。标准物质证书所提供的铬标准溶液的不确定度为1 μg／mL（k=2），则标准物质纯度引入的标准不确定度up=1／2=0.5 μg／mL，相对标准不确定度：

uc21,rel=up／1000=0.000 5

（2）标准溶液配制引入的相对标准不确定度uc22,rel。按照1.2 标准溶液配制方法，分别使用2 支1 mL 和1 支5 mL 移液管及1 只25 mL 容量瓶和2只100 mL 的容量瓶。

以上各不确定度分量互不相关，则1，5 mL 移液管和25 ，100 mL 容量瓶引入的相对标准不确定度：

由标准溶液配制引入的相对标准不确定度：

因此，由标准溶液引入的相对标准不确定度：

合成以上各不确定度分量，得铬标准工作溶液浓度引入的相对标准不确定度：

3.3 样品消解液定容体积引入的标准不确定度

样品消解液定容于25 mL 容量瓶中，根据3.2.2中对25 mL 容量瓶的评估，其不确定度分别来源于容量允差、估读误差和温度变化。因此，样品消解液定容体积引入的相对标准不确定度：

uV，rel=u25mL，rel=0.001 1

3.4 称取样品质量引入的标准不确定度

um,rel=um／500=0.002 4

3.5 样品消解过程引入的标准不确定度

uRec,rel=sa=0.031

3.6 合成标准不确定度

影响肉制品中铬含量测定结果的不确定度的各个分量见表2。由表2 可知，对不确定度贡献较大的是测量重复性、铬标准溶液浓度和样品消解处理过程，而定容体积与称样质量引入的相对标准不确定度较小。

表2 肉制品中铬测定结果的各不确定度分量

上述各不确定度分量相互独立，计算可得合成相对标准不确定度：

即当样品中铬含量为0.23 mg／kg 时，测量结果的合成标准不确定度u=urel×0.23 mg／kg=0.008 5 mg／kg。

3.7 扩展不确定度

取包含因子k=2，置信水平为95%，计算出扩展不确定度U=ku=0.017 mg／kg。故该肉制品试样中铬含量测定结果为（0.23±0.017） mg／kg，k=2。

4 结语

测定肉制品中铬含量时，测量不确定度主要来源于测量重复性、铬标准溶液浓度和样品消解处理过程，而定容体积和样品的称量质量引入的相对标准不确定度较小。因此，在今后的检测过程中，应加强对这几个方面的质量控制，以确保检测结果的准确性。