配制酒氰化物含量的不确定度评定

徐 瑶，石旭东，同瑞婷，张巧莹，白显茗

（陕西省产品质量监督检验研究院农副食品所，陕西西安 710048）

0 引言

配制酒包括中国露酒（保健酒、药酒）、鸡尾酒等，是利用发酵酒、蒸馏酒或食用酒精作为基酒，加入食药两用的辅料或食品添加剂，经浸泡、蒸煮、蒸馏等方式获得的饮料酒，配制酒酒精度一般为18～28%Vol，属于比较强调风味、营养、疗效等的酒种[1]。配制酒因其具有一定的风味、营养和保健疗效，深受消费者的喜爱。国家标准GB 2757—2012中对蒸馏酒配制酒中氰化物含量作出明确规定，氰化物含量（按100%酒精度折算）≤8（mg/L）[2]。

氰化物是严重威胁食品安全的剧毒化合物，其进入人体能够迅速分解出CN-，CN-主要破坏细胞色素氧化酶活性，导致细胞组织缺氧，引起机体一系列神经系统症状[3]。酒中的氰化物一方面与酿造原料有关，以木薯和木薯类粮食酿造的酒，因它们含有氰苷类物质，在生产过程中会水解产生氢氰酸[4]。因此，准确测定酒中氰化物含量，对酒质量安全有重要意义。目前，电化学法、分光光度法、气相色谱法、原子吸收法等是酒中氰化物的检测主要手段[5]。采用分光光度法测定拐枣酒中氰化物含量，通过试验评定拐枣酒中氰化物的不确定度，分析各不确定度来源对最终检测结果的影响，有效减少试验结果的误差，确保测量结果的准确性，以期为配制酒中氰化物的准确测定提供更为可行的依据。

1 试剂与仪器

1.1 仪器与设备

紫外可见分光光度计，上海美谱达仪器有限公司产品；数显石墨电热板，常州国宇仪器制造有限公司产品；恒温水浴锅，上海科恒实业发展有限公司产品；电子天平，赛多利斯科学仪器有限公司产品。

1.2 试剂

质量浓度为50 μg/mL 水中氰化物标准物质（标准物质编号GBW(E)080115），相对扩展不确定度Ur=1%；氢氧化钠溶液、乙酸溶液、酚酞、无水乙醇、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、异烟酸、吡唑啉酮、氯胺T 等，试剂均为分析纯；拐枣酒：酒精度为40%Vol。

2 拐枣酒氰化物含量的测定[6]

2.1 拐枣酒样品处理

取25.0 mL 试样于250 mL 蒸馏瓶中，加入100 mL 水，滴加甲基橙指示剂，将冷凝管下端插入盛有2 g/L 氢氧化钠溶液10 mL 比色管的液面下，再加1～2 g 酒石酸，迅速连接蒸馏装置进行水蒸气蒸馏，收集蒸馏液约50 mL，然后用水定容至50 mL，混合均匀。吸取2.0 mL 馏出液于50 mL 烧杯中，加入NaOH（2 g/L）溶液5 mL，放置10 min，然后放于120 ℃电加热板上加热至溶液剩余1 mL，取下放至室温，用2 g/L 氢氧化钠溶液转移至10 mL 具塞比色管中，最后加2 g/L 氢氧化钠至5 mL，作为试样管。

2.2 调节pH 值

分别吸取含氰离子0，0.4，0.8，1.2，1.6，2.0 μg的氰离子标准中间液（1 μg/mL）于10 mL 具塞比色管中，补足NaOH 溶液（2 g/L）至5 mL。打开管塞，样品管及标准管中加入酚酞指示剂2 滴，滴加乙酸（1+24）调至溶液无色，然后用氢氧化钠（2 g/L）滴至微红色。

2.3 拐枣酒氰化物的测定

于各管中分别依次加入磷酸盐缓冲溶液（pH 值7.0）2.00 mL，放入30 ℃水浴中10 min，氯胺T 溶液（10 g/L）0.2 mL，异烟酸-吡唑啉酮溶液2.0 mL，定容至刻度（注：每步骤加液后均需加塞振荡混匀并反应2 min）。将各管置于37 ℃水浴中放置40 min，以1 cm 比色皿于波长638 nm 处测吸光度。根据标准溶液测得吸光度及对应标准品质量浓度，绘制标准曲线，以外标法计算样品中氰化物含量。标准系列各点及样品溶液分别测量6 次。

试样中氰化物含量计算公式：

式中：m——拐枣酒中氰化物的质量，μg；

V——拐枣酒体积，mL。

3 不确定度的评定

3.1 分析不确定度的来源[7]

从试验过程中可以看出，拐枣酒的不确定度主要来源：①样品测定过程中随机效应产生的不确定度。②试样量取、定容过程产生的不确定度。③氰化物标准溶液质量浓度的不确定度。④标准曲线拟合产生的不确定度。⑤酒精度测定产生的不确定度[8]。

3.1.1 样品测定过程中随机效应所带来的不确定度

试验对拐枣酒样品中氰化物含量进行6 次重复测定，测定结果分别为2.08，2.04，2.00，1.97，1.94，1.97 μg/mL，平均含量为2.0 μg/mL，计算其标准偏差为0.037 4，则其相对标准不确定度为：

3.1.2 试样量取、定容过程产生的不确定度

（1）样品量取产生的不确定度。

①单标吸量管容量引入的不确定度U1（V1）。25 mL A 级单标吸量管容量允差为±0.01 mL，按均匀分布k=得：

②温度波动对单标吸量管引入的不确定度U2（V1）。20 ℃时水的膨胀系数为0.000 21，室温为20±3.0 ℃，其波动按均匀分布k=，则温度波动产生的不确定度为：

③拐枣酒取样体积不确定度U（V1）的合成。样品量取①和温度②对取样体积产生的不确定度是相互独立的，根据公式得到拐枣酒取样体积的不确定度为：

（2）定容产生的相对标准不确定度。50 mL 比色管允许误差±0.15 mL，按均匀分布，不确定度为0.15/=0.087 mL，由称量重复性标准偏差为0.025 mL，按均匀分布，不确定度为0.025/=0.014 mL，20 ℃时水的膨胀系数为0.000 21，室温为20±3.0 ℃，不确定度为0.000 21×3×50/=0.018 1 mL。

50 mL 比色管定容产生的相对标准不确定度为：

3.1.3 氰化物标准溶液配制产生的不确定度U（C）

（1）水中氰成分分析标准物质（储备液）引入的不确定度U1（C1）。质量浓度为50 μg/mL 水中氰化物标准物质（标准物质编号GBW(E)080115）由中国计量科学研究院提供，相对扩展不确定度Ur=1%（k=2），则氰离子标准溶液的相对标准不确定度为：

（2）标准溶液量取产生的不确定度U2（C1）。

①2 mL A 级移液管容量允差为±0.01 mL，按均匀分布k=得：

②温度波动对标准溶液吸量管引入的不确定度U2（V1）。20 ℃时水的膨胀系数为0.000 21，室温为20±3.0 ℃，其波动按均匀分布k=，则温度波动产生的不确定度为：

（3）定容产生的相对标准不确定度。100 mL 容量瓶允许误差±0.15mL，按均匀分布，不确定度为0.15/=0.087 mL，20 ℃时水的膨胀系数为0.000 21，室温为20±3.0 ℃，温度波动按均匀分布k=，不确定度为0.000 21×3×100/=0.036 4 mL。

100 mL 容量瓶产生的相对标准不确定度为：

（4）标准使用溶液配制相对不确定度的合成。质量浓度为50 μg/mL 水中氰化物标准使用溶液配制相对不确定度为：

3.1.4 标准曲线拟合产生的不确定度

标准溶液系列含氰离子0，0.4，0.8，1.2，1.6，2.0 μg/mL 共6 个质量浓度，在每个质量浓度下分别测定其吸光度，测量3 次，得到线性方程为A=0.372X-0.010，R2=0.999 8，在加入标准品为0.5～2.0 μg 时，氰化物浓度与试液吸光度有良好的线性关系。拐枣酒样品溶液测量3 次，由表1 可知样品溶液氰根的平均质量为2.0 μg。根据表1 计算样品溶液由拟合曲线引入的不确定度为：

式中：S（Ar）==0.001 2；

a——标准曲线的斜率，a=0.372；

P——拐枣酒重复测量的次数，P=3；

N——标准系列溶液测量总次数，N=18；

m——拐枣酒氰化物测量的平均值，μg；

mi——标准溶液质量浓度，μg/mL；

ms——标准溶液质量浓度的平均值，μg/mL；

标准曲线拟合引入的相对不确定度为：

标准系列各点吸光度的测量值见表1。

表1 标准系列各点吸光度的测量值

3.1.5 白酒酒精度不确定度的评定U（E）[9]

采用密度瓶法测定拐枣酒中酒精度，参照GB 5009.225—2016《食品安全国家标准 酒中乙醇浓度的测定》，酒精度测定试验过程的不确定度的来源主要有测量重复性、温度读取、密度瓶校准、天平校准，最终评定结果为拐枣酒酒精度为40.2%Vol，其扩展不确定度U（E）=0.1%Vol，相对不确定度为：

3.2 计算总相对标准不确定度

4 结论

通过分光光度法检测拐枣酒氰化物并对其不确定度的进行评定，评定过程中的不确定度分量主要来源包括测量的重复性、试样量取体积、定容体积，标准溶液质量浓度，标准曲线拟合，酒精度折算。经评定配制酒（拐枣酒）中氰化物的不确定度结果为X=2.0±0.02 mg/L；k=2，则扩展不确定度U=0.02 mg/L。其中，对于试验过程中不确定度影响较大的有重复性试验及标准溶液使用配置，因此在试验过程中，严格按照试验要求规范操作，有效减少试验结果的误差，确保测量结果的准确度。