□ 曹雯婷 劉川 盧思環(huán) 曾輝 胡婷舒 國家農副產品質量監(jiān)督檢驗中心（湖南）長沙酒類分中心 長沙市食品藥品檢驗所

鎘是世界衛(wèi)生組織（WHO）和聯合國糧農組織（FAO）公布的對人體毒性最強的重金屬物質之一，由于其半衰期長且具有富集性，故在食品安全風險檢驗中被列為重點檢驗元素[1-4]。對食品中鎘含量進行準確測量是保障食品安全的重要前提，測量不確定度是對檢測結果質量進行定量評定和對檢測結果偏差作全面評估的一項重要參數，也是對檢測結果的重要說明，尤其是對接近限量值的檢測結果進行不確定度評定可以為檢驗機構結果判定、執(zhí)法機構執(zhí)法，以及對相關企業(yè)質量控制提供相關的數據支持和技術支撐。

1 材料和方法

1.1 儀器與試劑

儀器：原子吸收分光光度計（Varian240Z型，美國瓦里安公司）；單標線容量瓶（25.00mL，A級）；移液管（10.00mL，A級）。

試劑：濃硝酸、高氯酸，均為優(yōu)級純，購于國藥集團化學試劑有限公司；鎘標準儲備液（GSB-1721-2004），購于國家有色金屬及電子材料分析測試中心；磷酸二氫銨（基體改進劑10g/L），購于國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 測定方法

依照GB/T 5009.15-2014《食品中鎘的測定》[5]石墨爐原子吸收法，稱取制備均勻的小黃魚、皇帝柑1.0000g，大米0.5000g于三角燒杯中，加入10mL混合酸（硝酸∶高氯酸=9∶1）于180～240℃電熱板上進行消解，消解完全液體剩余約1mL時，用超純水充分洗滌并轉移至25.00mL容量瓶定容，待測。

將消解后待測樣品導入石墨爐，經原子化后在波長為228.8nm的共振線下檢測吸收值，在一定濃度范圍內，其吸收值與鎘含量成正比，與標準系列比較定量。試樣中鎘含量計算的數學模型為：

式中，X為樣品中的鎘含量（mg/kg）；C1為樣品消解液中鎘的濃度（μg/L）；C0為樣品空白消解液中鎘的濃度（μg/L）；V為樣品消解液定容后的體積（mL）；m為樣品的質量（g）。

1.3 不確定度因素分析

依照國家計量技術規(guī)范JJF 1059.1-2012《測量不確定度的評定與表示》[11]，食品中鎘含量測定的不確定度因素包括樣品的制備、稱量及前處理、標準物質配制、標準曲線校準及稀釋過程、試樣重復測定帶來的標準不確定度。

表1 各樣品回收率試驗結果

2 不確定度的評定

2.1 樣品制備引入的不確定度

樣品制備依據GB/T 5491-1985《糧食、油料檢驗扦樣、分樣法》、GB/T 9695.19-2008《肉與肉制品取樣方法》、國際標準化組織ISO 874-1980《新鮮水果和蔬菜的取樣方法》進行取樣，樣品具有代表性且混合均勻，由此所致的不確定度可忽略不計[7-9]。

2.1.1 稱量質量

本測定使用電子分析天平（準確至0.0001g），根據CNAS-GL06-2018《化學分析中不確定度的評估指南》[10]附錄不確定度的常見來源和數值，該天平的最大允差為±0.0005g（±0.5e）按均勻分布，則

稱取1.0000g新鮮魚和水果由天平引起的相對不確定度為：

2.1.2 消化回收率

由于樣品消解不完全、消解過程或消解液轉移過程中鎘的污染或損失等，使大米、新鮮魚類及水果中的鎘未完全進入到測定液中。由于前處理過程復雜，最終用回收率來評定前處理不確定度。樣品回收率的不確定度依據JJF 1059.1-2012《測量不確定度的評定與表示》[11]計算，鎘的加標回收率測定結果見表1。

對樣品加標回收過程引入的不確定度，參考JJF 1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》與CNAS-GL06-2018《化學分析中不確定度的評估指南》[10-11]，根據表1中的回收率數據，分別計算加標回收率平均值（）、回收率的標準偏差為S(x)、加標回收率不確定度、加標回收率相對不確定度u(R)=S(x)/，結果如表2所示。

表2 各樣品回收率引入的不確定度

由上式可得TM=1.71、TY=2.26、TG=2.42。根據測量不確定度評定指南對一般檢測實驗室要求[9]，取置信概率95%，與自由度為6時的雙邊臨界值T=2.45比較：TM＜T、TY＜T、TG＜T，則回收率與1無顯著性差異，無需使用校正因子[11]。

2.1.3 定容體積影響

2.1.3.1 容量允差

根據JJG 196-2006《常用玻璃量器》[12]規(guī)定，20℃時25mL的A級容量瓶的容量允差為±0.03mL（包括體積校準、重復性、人員讀數）。取矩形分布，則由此帶來的不確定度分量：

2.1.3.2 溫度

根據JJG 196-2006《常用玻璃量器》[12]規(guī)定，實驗溫度與校準溫度差異為5℃，水的膨脹系數為2.1x10－4℃，設溫度變化為均勻分布，包含因子k=，則溫度引起的不確定度為：

2.1.2.3 定容體積影響引入的合成不確定度

定容過程中，容量允差和溫度引入的合成不確定度為：

定容引入的相對不確定度：

2.2 標準物質配制引入的不確定度

2.2.1 標準儲備液

鎘標準儲備液(編號GSB 04-1721-2004)給出的質量濃度為1000μg/mL，相對擴展不確定度U（k=2）為0.7%，則鎘標準儲備液的相對標準不確定度為：

2.2.2 稀釋過程

本測定將標準儲備液（1000μg/mL）配制成標準使用液（3μg/L），稀釋過程使用10mL移液管4支(A級)，5mL移液管1支(A級)，100mL容量瓶5個(A級)。用10mL移液管吸取10mL鎘標準儲備液，置于100mL容量瓶中，用1%硝酸溶液定容至刻度，制成100.0μg/mL鎘標準稀釋溶液1。再用10mL移液管吸取10mL鎘標準稀釋溶液1，置于100mL容量瓶中，用1%硝酸溶液定容至刻度，制成10μg/mL的鎘標準稀釋溶液2，重復以上稀釋過程2次，獲得鎘標準稀釋溶液3（100μg/L），最后使用5mL移液管吸取3mL鎘標準稀釋溶液4，置于100mL容量瓶中，用1%硝酸溶液定容至刻度，制成3.0μg/L鎘標準使用溶液。稀釋因子分別是：f10、f20[13]。

2.2.2.1 移液管

①容量允差10mL移液管給出的最大允差為±0.02mL，5mL移液管給出的最大允差為±0.01mL，按均勻分布，換算成不確定度為：

②溫度移液管溫度引起的不確定度（溫度差異設為±5℃）。體積變化=V×液體膨脹系數 × △ T=10×2.1×10-4×5=0.0105mL 和5×2.1×10-4×5=0.00525mL，P=0.95

則10mL移液管和5mL移液管帶來的合成不確定度分別是：

相對不確定度分別是：

2.2.2.2 容量瓶

①容量允差20℃時，100 mL容量瓶（A級）的容量允差為±0.10mL，取矩形分布，則容量瓶體積引入的不確定度為：

②溫度體積變化=V×液體膨脹系數× △ T=100×2.1×10-4×5=0.105mL

則容量瓶帶來的合成不確定度：

相對不確定度：

2.2.2.3 稀釋因子

稀釋過程引入的相對不確定度是移液管和容量瓶帶來的相對不確定度的合成

稀釋5次，則相對不確定度：

2.2.3 標準物質稀釋過程中引入的不確定度

由標準儲備液及稀釋5次帶來的合成相對不確定度

2.3 最小二乘法擬合標準曲線校準產生的不確定度

2.3.1 擬合過程

采用5個濃度水平的鎘標準溶液，用石墨爐原子吸收法分別測定2次，得到相應的吸光值A，用線性最小二乘法進行擬合，得到直線方程和相關系數，見表3。

2.3.2 標準曲線擬合帶來的不確定度

標準曲線擬合帶來的不確定度計算公式為：

表3 最小二乘法擬合鎘標準溶液質量濃度-吸光度結果

表4 校準曲線引入的不確定度

SR：回歸曲線的剩余標準差；b：斜率b=0.06788；p：待測樣品的重復測定次數p=7(進行了7次測量)；n：回歸曲線的點數n=10（每個標準溶液濃度進行2次測量共10次）；：待測樣品濃度平均值；： 回 歸曲線各點濃度的平均值。A0i：各標準液的實際吸光度值；：根據回歸曲線算出的理論值。

2.4 樣品測定

在重復性條件下，對樣品進行7次獨立測試，鎘質量分數的算術平均值 ，單次測量的不確定度為：

表5 測量重復性引入的不確定度（n=7）

2.5 方法精密度實驗

準確稱取7份樣品，按1.2進樣樣品處理及測定，測定結果見表6。

3 不確定度的合成

將上述各項不確定度分量進行合成，按下式計算，檢測結果的總合成相對不確定度見表7。

4 擴展不確定度

該測量誤差分布屬正態(tài)分布，在95%置信水平，包含因子k=2，則大米的擴展不確定度U=u(w)1×k=2×0.0039=0.0078、小黃魚的擴展不確定度U=u(w)2×k=2×0.0051=0.0102、皇帝柑的擴展不確定度U=u(w)3×k=2×0.0025=0.0050。

5 結論

在本測定中，石墨爐原子吸收法重復測定7次測定中鎘含量的結果可表示為：

大米：w1=0.19±0.01mg/kg（k=2）；

小黃魚：w2=0.095±0.011 mg/kg（k=2）；

皇帝柑：w3=0.045±0.005mg/kg（k=2）。

表6 各樣品精密度試驗結果

表7 各樣品引入總合成標準不確定（n=7）

影響測定結果不確定度的主要因素有樣品稱量、定容、消化回收率、標準溶液的配制、標準曲線校準、測量重復性，其中消化回收率對測量結果不確定度評定結果的影響最大。本評定只考慮了以上幾種因素的影響，除此之外的影響可忽略不計，因此在測定的過程中要充分考慮可能存在的影響因素，盡可能降低這些因素對測定結果的影響。