張 瑩，遠(yuǎn) 輝，丁春瑞

(1.新疆維吾爾自治區(qū)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院，新疆烏魯木齊830011；2.國(guó)家農(nóng)副產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，新疆烏魯木齊830011)

超高效液相色譜法測(cè)定白酒中紐甜不確定度評(píng)定

張 瑩，遠(yuǎn) 輝，丁春瑞

(1.新疆維吾爾自治區(qū)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院，新疆烏魯木齊830011；2.國(guó)家農(nóng)副產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，新疆烏魯木齊830011)

建立超高效液相色譜法測(cè)定白酒中紐甜不確定度評(píng)定的數(shù)學(xué)模型，全面考慮測(cè)量過(guò)程中的不確定度來(lái)源，并對(duì)各個(gè)不確定分量進(jìn)行量化處理，得出紐甜殘留量的擴(kuò)展不確定度。結(jié)果表明，樣品稱樣量為10.0mg/kg時(shí)，測(cè)定白酒中紐甜含量為2.0mg/kg±0.3mg/kg。本方法適用于超高效液相色譜法測(cè)定白酒中紐甜的不確定度評(píng)定。

白酒； 紐甜； 超高效液相色譜法； 不確定度

名優(yōu)白酒由于其特殊的生產(chǎn)工藝含有一定量的甜味物質(zhì)，具有醇甜之感。紐甜是一種功能性甜味劑[1]，其甜味協(xié)調(diào)，在白酒生產(chǎn)中添加可起改善白酒口感的作用[2]。但依據(jù)國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB 2760—2014食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)，紐甜不在白酒(食品分類號(hào)15.01.01)允許使用的范圍之內(nèi)，即發(fā)酵酒種中不得添加甜味劑[3]。白酒中不允許加入添加劑，由于其發(fā)酵過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生醇類和酚類物質(zhì)構(gòu)成白酒的不同香型和風(fēng)格，添加劑會(huì)破壞白酒的風(fēng)格特點(diǎn)，對(duì)酒質(zhì)造成影響[4-5]。也有不法白酒商家采用勾兌的方法生產(chǎn)白酒，對(duì)白酒的產(chǎn)品安全造成了一定的隱患[6-7]。

根據(jù)CNAS-GL06《化學(xué)分析中不確定度的評(píng)估指南》和JJF 1059.1—2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》規(guī)定的方法[8-9]，建立了數(shù)學(xué)模型，分析了超高效液相色譜法測(cè)定白酒中紐甜不確定度，并對(duì)各個(gè)不確定分量進(jìn)行了量化處理，得出紐甜的擴(kuò)展不確定度，為測(cè)定白酒中的紐甜質(zhì)量控制提供一定的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

白酒樣品：市售。

試劑：甲醇(色譜純)，美國(guó)Fisher公司；實(shí)驗(yàn)用水均為超純水(M illi-Q超純水機(jī)，美國(guó)M illipore公司)；0.22μm微孔濾膜(美國(guó)Waters公司)。

儀器設(shè)備：超高效液相色譜儀(ACQUITY UPLC HCLASS，Waters公司)，二極管陣列檢測(cè)器；電子天平(± 0.01 g)，賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司；紐甜標(biāo)準(zhǔn)品(GmbH公司)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 色譜條件

色譜柱：ACQUITY色譜柱C18(2.1×100mm×1.7μm)；檢測(cè)波長(zhǎng)：218 nm；柱溫：30℃；流動(dòng)相：庚烷磺酸鈉(10 mmoL/L，pH4.5)∶甲醇=30∶70；進(jìn)樣量為1μL；流速：0.2 m L/m in。

1.2.2 樣品前處理

稱取10.0 g白酒樣品(精確至0.001 g)，置于25 m L比色管中，加入10 m L的0.25%三乙胺溶液(pH4.5)的提取液，超聲振蕩冷卻后用提取液定容至25 m L容量瓶中，混勻，過(guò)膜待分析[10-12]。

1.2.3 不確定度評(píng)定

1.2.3.1 數(shù)學(xué)模型白酒樣品中紐甜含量的計(jì)算公式為：

式中：x為樣品中紐甜的含量，g/kg；c為樣品中紐甜峰面積對(duì)應(yīng)的濃度，μg；v為樣品定容體積，m L；m為樣品質(zhì)量，g；f為回收率校正因子，即為回收率的倒數(shù)。

測(cè)試樣品的相對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算公式：

1.2.3.2 不確定度分量的主要來(lái)源分析及評(píng)定

超高效液相色譜法測(cè)定白酒中紐甜含量的不確定度主要有以下幾個(gè)來(lái)源：標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，標(biāo)準(zhǔn)溶液配制，標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的擬合，樣品稱量、定容體積，回收率因子的差異等幾個(gè)方面。

2 結(jié)果與分析

2.1 紐甜標(biāo)準(zhǔn)溶液配制引入的不確定度

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)不確定度包含標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、天平的稱量和標(biāo)準(zhǔn)工作液配制過(guò)程引入的不確定度。

2.1.1 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書，紐甜的不確定度為0.5%，按正態(tài)分布考慮，包含因子，因此相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：。

2.1.2 天平的稱量引入的不確定度

根據(jù)電子天平檢定證書，最大允許誤差為±0.01mg，按正態(tài)分布考慮，包含因子k=3，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u=0.01mg/3=0.00577mg。稱標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)為0.10000 g，則其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：urel標(biāo)物2=0.00577mg/0.10000 g= 5.77×10-5，則=0.00288。

2.1.3 標(biāo)準(zhǔn)工作液配制過(guò)程產(chǎn)生的不確定度評(píng)定

2.1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)系列配制過(guò)程中量具校準(zhǔn)引起的不確定度準(zhǔn)確稱取紐甜0.10000 g，加入0.25%的三乙胺溶液(pH4.5，甲酸調(diào)整)溶解并定容至50 m L，質(zhì)量濃度為2.0000mg/m L。標(biāo)準(zhǔn)工作液配制過(guò)程采用的玻璃器具，有其相應(yīng)的容量允差。標(biāo)準(zhǔn)工作液配制使用了1m L、2m L、5m L、10 m L移液管和50m L容量瓶。按照J(rèn)JG 196—2006《常用玻璃量器檢定規(guī)程》[13]要求A級(jí)1m L、2m L、5m L、10m L單標(biāo)線吸量管的最大允差分別為±0.007 m L、± 0.010m L、±0.015m L、±0.020m L；A級(jí)100m L、50m L容量瓶的最大允差為±0.050m L，按照矩形分布考慮，k=，由此計(jì)算不確定度見表1。

表1 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制中玻璃量具引起的不確定度

由表1數(shù)據(jù)合成的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度：uv校準(zhǔn)==0.0112。

2.1.3.2 溫度變化引起的標(biāo)準(zhǔn)系列配制過(guò)程中的不確定度

標(biāo)準(zhǔn)工作液的定容溶液采用0.25%的三乙胺溶液(pH4.5，甲酸調(diào)整)，由于三乙胺與甲酸含量較低，考慮水體積膨脹對(duì)玻璃容器的影響較大。室溫在20℃時(shí)，水的體積膨脹系數(shù)為2.1×10-4/℃，玻璃的膨脹系數(shù)為2.5× 10-5/℃，實(shí)驗(yàn)室溫度波動(dòng)范圍一般為±5℃，則不確定度根據(jù)溫度波動(dòng)和水與玻璃膨脹系數(shù)之差來(lái)計(jì)算考慮溫度變化是矩陣分布，則表2為溫度變化引起的標(biāo)準(zhǔn)系列配制過(guò)程的不確定度。

表2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制中溫度引起的不確定度

由表2數(shù)據(jù)合成的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度：uv溫度==0.00127，則標(biāo)準(zhǔn)工作液配制產(chǎn)生的不確定度=0.0113。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線擬合的不確定度分量

用最小二乘法擬合標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度-峰面積曲線，分別測(cè)定3種質(zhì)量濃度的紐甜標(biāo)準(zhǔn)溶液8μg/m L、10μg/m L、20μg/m L、40μg/m L，每種質(zhì)量濃度分別測(cè)3次，得到相應(yīng)的峰面積A，測(cè)定結(jié)果見表3。

表3 最小二乘法擬合標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度-峰面積結(jié)果

由下式可得色譜峰面積測(cè)量的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差為：

由上述標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)得樣品提取液中紐甜的含量為c=7.8mg/m L。式中：S(A)為標(biāo)準(zhǔn)溶液峰面積殘差的標(biāo)準(zhǔn)差；ρ為標(biāo)準(zhǔn)溶液平均濃度；SXX為標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度殘差的平方和；n為標(biāo)準(zhǔn)工作液的測(cè)定次數(shù)為12；P為試樣的測(cè)定次數(shù)，本試驗(yàn)為6次。計(jì)算得濃度的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u為：

測(cè)定的相對(duì)不確定度為：urel=0.567/7.8=0.0726。

2.3 樣品稱量、定容的不確定度

2.3.1 樣品質(zhì)量的不確定度

試樣質(zhì)量的不確定度主要由天平的最大允許誤差構(gòu)成，使用的天平的最小分度為0.01 g，JJG 539—1997《數(shù)字指示秤》規(guī)定，天平最大允許誤差為±0.01 g，按照均勻分布，標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：u稱量=0.01/3=0.00577 g，樣品的稱樣量為10.00 g時(shí)，則相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：urel稱量= 0.00577 g/10.00 g=0.000577。

2.3.2 樣品定容體積的不確定度

樣品定容使用25m L容量瓶。按照J(rèn)JG 196—2006《常用玻璃量具檢定規(guī)程》的要求，A級(jí)25.00m L容量瓶的最大允許誤差分別為±0.030m L。按照矩形分布考慮，k=3，標(biāo)準(zhǔn)不確定度和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分別為：u定容=0.030/3=0.0173m L；u稱量=0.0173m L/25.00m L=6.9× 10-4。因此，樣品產(chǎn)生的不確定度：0.000899。

2.4 回收率因子的不確定度

因樣品前處理不完全或處理過(guò)程中紐甜的損失，通過(guò)添加紐甜(質(zhì)量濃度8μg/m L)計(jì)算加標(biāo)回收率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到，本法加標(biāo)回收率測(cè)定6次，回收率在94.4%～96.2%，平均回收率為95.01%。加標(biāo)回收率的不確定度按JJF 1059.1—2012中，得到回收率的標(biāo)準(zhǔn)偏差SR=2.01，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.820/95.01%=0.00863。

2.5 相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度各分量匯總

考慮標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，標(biāo)準(zhǔn)溶液配制，標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的擬合，樣品稱量、定容，回收率因子的差異。

2.6 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定

表4 相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

由表4中各標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成樣品中紐甜含量結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

2.7 擴(kuò)展不確定度評(píng)定

按照一般慣例，取包含因子k=2，則相對(duì)擴(kuò)展不確定度為urel(合成)×2=0.148，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值計(jì)算的樣品中紐甜含量最佳估算值為2.0 mg/kg，擴(kuò)展不確定度U= 0.148×2.0mg/kg=0.29mg/kg≈0.3mg/kg，因此超高效液相色譜法測(cè)定白酒中紐甜含量X為2.0±0.3mg/kg，k=2。

3 結(jié)論

超高效液相色譜法測(cè)定白酒中紐甜的含量，當(dāng)取樣量為10.0 g，k=2(95%置信度)，測(cè)定白酒中的紐甜含量結(jié)果為2.0mg/kg±0.3mg/kg。本文標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，標(biāo)準(zhǔn)溶液配制，標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的擬合，樣品稱量、定容，回收率因子的差異等幾個(gè)方面對(duì)不確定度進(jìn)行評(píng)定。通過(guò)對(duì)不確定度各分量的評(píng)定結(jié)果分析可知，不確定度的主要來(lái)源是標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制過(guò)程、最小二乘法擬合校準(zhǔn)曲線及回收率等，稱量、定容和溫度的影響較小。在測(cè)試過(guò)程中可以改進(jìn)不確定度的主要來(lái)源，提高測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

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Evaluation of the Uncertainties in the Determ ination of Neotame in Baijiu by UPLC

ZHANGYing,YUAN Huiand DING Cunrui
(1.Xinjiang ProductQuality Supervision and Inspection Research Institute,Urumqi,Xinjiang 830011;2.NationalQuality Supervision and Inspection CenterofAgricultural By-products,Urumqi,Xinjiang 830011,China)

Themathematicalmodel for evaluating the uncertainties in the determination of neotame in Baijiu by HPLC had been setup based on full consideration of all uncertainty sources in the determ ination process.Besides,each uncertainty componentwas quantified and the expanding uncertainty was obtained.The results suggested that,neotame contentwas(2.0±0.3)mg/kg in Baijiu(weighing sample as10.0mg/kg). Thismethodwasapplicable to theevaluation of theuncertainties in the determination of neotame in Baijiu by UPLC.

Baijiu;neotame;ultra performance liquid chromatography;uncertainty

TS262.3；TS261.7；TS261.4

A

1001-9286(2016)12-0099-03

10.13746/j.njkj.2016182

2016-05-26

張瑩(1986-)，女，工程師，主要研究方向：食品安全與檢測(cè)，E-mail：zhangy8627@sina.com。

優(yōu)先數(shù)字出版時(shí)間：2016-07-26；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20160726.1244.002.htm l。