王琨
摘要 本文采用高效液相色譜法對(duì)蛋糕中山梨酸含量進(jìn)行測(cè)定分析,同時(shí)根據(jù)《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》(JJF 1059.1—2012)和《化學(xué)分析中不確定度的評(píng)估指南》(CNAS-GL06:2006)的要求,建立了高效液相色譜法測(cè)定蛋糕中山梨酸含量的測(cè)量不確定度評(píng)定的數(shù)學(xué)模型,其測(cè)定方法的不確定度評(píng)估表明,試樣中山梨酸含量可表示為(0.193 2±0.057 9)g/kg,k=2。
關(guān)鍵詞 蛋糕;山梨酸;不確定度;高效液相色譜
中圖分類號(hào) TS207.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739(2017)23-0236-02
Abstract In this paper,the content of sorbic acid in cake was analyzed by high performance liquid chromatography(HPLC).According to"Evaluation and Expression of Uncertainty in Measurement"(JJF 1059.1-2012) and "Guide to Evaluation of Uncertainty in Chemical Analysis"(CNAS- GL06:2006),a mathematical model for evaluating the uncertainty of determination of sorbic acid in cake by HPLC was established. The evaluation of the uncertainty of the determination method showed that the content of sorbic acid in the sample could be expressed as(0.193 2± 0.057 9)g/kg,k=2.
Key words cake;sorbic acid;uncertainty;high performance liquid chromatography
山梨酸鉀是一種應(yīng)用非常廣泛的食品添加劑,是世界衛(wèi)生組織添加劑委員會(huì)允許使用的防腐劑之一,具有防腐、使用安全、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定三大優(yōu)勢(shì)。檢測(cè)糕點(diǎn)產(chǎn)品防腐劑時(shí),常利用檢測(cè)山梨酸的值來確定山梨酸鉀的使用量。為了準(zhǔn)確評(píng)價(jià)試驗(yàn)結(jié)果,本文依據(jù)《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中苯甲酸、山梨酸和糖精鈉的測(cè)定》(GB 5009.28—2016)[1]對(duì)一例蛋糕樣品進(jìn)行了分析測(cè)定,并根據(jù)《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》(JJF 1059.1—2012)[2]和《化學(xué)分析中不確定度的評(píng)估指南》(CNAS-GL06:2006)[3]的規(guī)定,對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行不確定度評(píng)定。
1 材料與方法
1.1 儀器及試劑
1.1.1 儀器。日本島津LC-20AD高效液相色譜儀、梅特勒分析天平、密理博純水儀、KQ2200D數(shù)控超聲波清洗器。
1.1.2 試劑。甲醇(色譜純)、去離子水、0.02 mol/L乙酸銨(分析純)、亞鐵氰化鉀、乙酸鋅。
1.2 山梨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
取國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心的1.00 mg/mL山梨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液1支,用去離子水稀釋并定容至50 mL,配制濃度為100 mg/L標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。
1.3 樣品制備
按照《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中苯甲酸、山梨酸和糖精鈉的測(cè)定》(GB 5009.28—2016),稱取2 g混合均勻的蛋糕試樣于50 mL具塞離心管中,加水約25 mL,渦旋混勻,50 ℃水浴超聲20 min,冷卻至室溫后加2 mL亞鐵氰化鉀溶液和2 mL 乙酸鋅溶液,混勻,8 000 r/min離心5 min,將水相轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中,于殘?jiān)屑尤?0 mL水,渦旋混勻后超聲5 min,8 000 r/min離心5 min,將水相轉(zhuǎn)移至同一50 mL容量瓶中,并用水定容至刻度,混勻[4]。取適量上清液過0.22 μm濾膜,待液相色譜測(cè)定。
1.4 色譜工作條件
色譜柱為C18;檢測(cè)波長(zhǎng)為230 nm;流動(dòng)相為乙酸銨∶甲醇=95∶5;流速1.0 mL/min;柱溫40 ℃[5-6]。
2 結(jié)果與分析
2.1 線性關(guān)系及檢出限
分別配制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線系列5、10、20、30、40 mg/L,以峰面積為橫坐標(biāo),以山梨酸含量為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得到待測(cè)物的回歸方程為Y=70 462X+3 177.4(Y為山梨酸含量,X為峰面積),線性相關(guān)系數(shù)為0.999 7。同時(shí)以3倍信噪比的進(jìn)樣濃度為檢出限,得出該方法檢出限為0.008 mg/L。結(jié)果表明,在測(cè)定范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系。
2.2 精密度和回收率測(cè)量結(jié)果
蛋糕樣品精密度如表1所示,RSD為0.63%。由于受設(shè)備、環(huán)境設(shè)施、人員操作等方面的影響,本試驗(yàn)對(duì)本底樣品進(jìn)行了添加檢測(cè),根據(jù)4次結(jié)果進(jìn)行計(jì)算,回收率結(jié)果見表2。
2.3 方法不確定度分析
2.3.1 分析不確定度的來源。測(cè)量不確定度的數(shù)學(xué)模型為:
從測(cè)量過程和數(shù)學(xué)模型分析,每一種來源分別受不同因素的影響,大致有樣品稱量的不確定度、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液引入的不確定度、標(biāo)準(zhǔn)工作溶液配制過程引入的不確定度、標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合產(chǎn)生的不確定度、樣品重復(fù)測(cè)定產(chǎn)生的不確定度、回收率產(chǎn)生的不確定度6個(gè)方面。
(1)樣品稱量的過程引入的不確定度。電子天平最大允許誤差為±0.5 mg,蛋糕樣品稱樣量為2 g,按照均勻分布,其標(biāo)準(zhǔn)不確定度和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分別為:
(2)標(biāo)準(zhǔn)品引入的相對(duì)不確定度。食品防腐劑山梨酸溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)不確定度為2%,k=2,屬B類不確定度,其相對(duì)不確定度為:Urel(std)=2%/2=0.01。endprint
(3)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液配制過程引入的不確定度。具體有以下2方面內(nèi)容。
第一,玻璃器具校準(zhǔn)產(chǎn)生的不確定度評(píng)定。標(biāo)準(zhǔn)工作液配制過程使用了玻璃量具,按照《常用玻璃量器檢定規(guī)程》(JJG 196—2006)的要求,均有相應(yīng)的最大允差,按照矩形分布,k=,相對(duì)不確定度分量見表3。
由表3合成玻璃量具校準(zhǔn)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)不確定度:
第二,溫度變化產(chǎn)生的不確定度評(píng)定。一般在20 ℃條件下校準(zhǔn)玻璃量具,而實(shí)驗(yàn)室溫度變化為5 ℃,水的膨脹系數(shù)為2.1×10-4 /℃。在假設(shè)溫度變化是矩形分布的前提下計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)不確定度。k=,相對(duì)不確定度分量見表4。
由表4合成玻璃器具溫度變化的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度:
(4)校準(zhǔn)曲線擬合產(chǎn)生的不確定度。校準(zhǔn)曲線擬合的標(biāo)準(zhǔn)不確定度是通過對(duì)空白和標(biāo)準(zhǔn)系列進(jìn)行2次重復(fù)測(cè)定,測(cè)定結(jié)果見表5。
由試驗(yàn)數(shù)據(jù)用最小二乘法擬合的直線得到樣品測(cè)量的估計(jì)值,利用統(tǒng)計(jì)程序計(jì)算獲得其擬合校準(zhǔn)曲線參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度,根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)用線性回歸方程Y=704 62X+3 177.4。
由試驗(yàn)結(jié)果表知,蛋糕中山梨酸含量的平均值為0.19,由線性擬合產(chǎn)生的不確定度為擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線校準(zhǔn)帶來的相對(duì)不確定度:
(5)樣品重復(fù)測(cè)量產(chǎn)生的不確定度。按JJF 1059.1—2012測(cè)量不確定度評(píng)定與表示中4.3.2的方法,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表可知,同一樣品重復(fù)測(cè)定6次,峰面積平均值為1 092 151,標(biāo)準(zhǔn)偏差為6 852.2,則相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
(6)回收率的不確定度。
2.3.2 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定。具體如下:
蛋糕試樣中山梨酸含量的平均值為X=0.193 2 g/kg。
uc(x)=urel(x)×X=0.149 8×0.193 2=0.028 9
2.3.3 擴(kuò)展不確定度評(píng)定。由合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度乘以包含因子,取置信概率P=95%,則k=2,因而蛋糕中山梨酸含量測(cè)定的相對(duì)擴(kuò)展不確定度為:U=uc(x)·k=0.028 9×2=0.057 9 g/kg。3 結(jié)論
按照《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中苯甲酸、山梨酸和糖精鈉的測(cè)定》(GB 5009.28—2016)的測(cè)定過程,被測(cè)蛋糕試樣中山梨酸含量為0.193 2 g/kg,其擴(kuò)展不確定度為0.057 9。蛋糕中山梨酸測(cè)量結(jié)果為X=(0.193 2±0.057 9)g/kg,k=2。
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