龚树斌,邱秀玉,孟鹏,徐晖,吴丽倩,曾绍校
(1.福建农林大学 食品科学学院,福建 福州 350002;2.福建省产品质量检验研究院,福建 福州350002)
本实验参考GB 5009.82—2016《食品安全国家标准 食品中维生素A、D、E的测定》的方法[1],建立了相应的数学模型,并参照JJF 1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》和 JJG 196—2006《常用玻璃量器检定规程》标准中规定测量不确定度评定的方法[2-3],参考相关文献[4-5],对模型中各不确定度来源进行计算和评定。
抗坏血酸、无水乙醇、石油醚、正己烷、无水硫酸钠、氢氧化钾:分析纯,广西西陇科学股份有限公司。
美国Waters ACQUITY Arc 2D(光电二极管阵列检测器[PAD2998])。
精确称取标准品维生素A、D3和E至棕色容量瓶中,0.1%BHT的乙醇定容,量取适量该标准储备液配制成混合标准储备溶液,维生素A、D3和E标准样品的浓度分别为:24.3、1.78、211μg/mL。吸取上述维生素A、D3和E混合标准储备溶液稀释,绘制标准工作曲线。
精确称取米粉2 g于250 mL棕色三角瓶中,加入0.5 g淀粉酶,15 mL热水,恒温烘箱6℃酶解20 min后,依次加入1 g抗坏血酸,0.1 g BHT,20 mL无水乙醇和10 mL 500 g/L的KOH溶液,烘箱80 ℃皂化20 min后,转移至500 mL 棕色分液漏斗,皂化液以55 mL石油醚提取2次,合并提取液,加入5 mL0.3%冰乙酸溶液,水洗至pH中性,经过无水Na2SO4脱水收集上层石油醚。旋转蒸发仪回收石油醚,近干后以5 mL甲醇定容,上机分析。
根据维生素A、D3和E含量的计算公式建立数学模型,如下:
式中:
X——维生素A、D或E的含量,维生素A、D的单位为μg/100 g,维生素E的单位为mg/100 g;
c——标准工作液计算出目标物浓度,g/mL;
v——样品溶液定容体积,mL;
m——样品称量,g;
f——样品稀释倍数。
本文测定的不确定度来源主要是标准品定值的不确定度、称量的不确定度、移液枪的不确定度、移液管的不确定度、容量瓶的不确定度、重复性测量的不确定度和标准曲线计算不确定度。
通过标准证书可知,维生素 A、D3和E 不确定度均为0.5%,由均匀分布,K=2,则计算得出标准品定值引入的相对不确定度见表1。
根据电子天平检定证书,可知偏载误差和重复性误差数值,则由矩形分布计算其相对不确定度见表2。
表2 称量相对不确定度表
其中:
根据移液枪检定证书,可知扩展不确定度,则其相对不确定度见表3。
表3 移液枪相对不确定度表
由标准JJG 196—2006《常用玻璃量器》可知最大允差数值,则由三角形分布计算其相对不确定度见表4。
表4 移液管相对不确定度表
其中:
由标准JJG 196—2006《常用玻璃量器》可知最大允差数值,则由三角形分布计算其相对不确定度见表5。
表5 容量瓶相对不确定度表
其中:
称取同批次婴幼儿米粉,进行6次平行试验,得出维生素A、D3和E含量,采用均匀分布计算其相对不确定度见表6。
表6 重复性测量相对不确定度表
其中:
由表7得曲线回归方程,维生素A:y=48358.3x-2651.1;维生素D3:y=22171.2x-104.7;维生素E:y=1593.9x+1613.2。
表7 标准曲线计算相对不确定度表
由此,绘制标准曲线带来的不确定度urel(7),维生素A:urel(71)=0.03310/5.941=0.00557;维生素D3:urel(72)=0.05606/9.025=0.00621;维生素E:urel(73)=0.07457/12.943=0.00576。
取信度取95%,K=2,则扩展不确定度见表8。
表8 不确定度结果报告表
对比各不确定度分量——SD(标准品)、M(称量)、YQ(移液枪)、YG(移液管)、RL(容量瓶)、YQ(重复测量)和BQ(标曲),由图1可知采用上述方法进行维生素A和E测量过程中,各不确定度分量中占比最重最大的是移液管,而维生素D3测量过程中各不确定度分量中占比最重最大的是称量和移液管;由图2可知,影响测量不确定度的主要因素是移液管、称量和标准曲线所引入的不确定度。因此,在实验过程中要严格控制好标准曲线绘制,并采用高精密度仪器、定期维护及保养设备,从而得到更精准的实验结果。
图1 维生素A、D3和E中各不确定度分量扇形图
图2 维生素A、D3和E中各不确定度分量的柱形图