王志強(qiáng)，葉建斌，李栩欣，彭焱輝，吳凌濤

（廣東省科學(xué)院，廣東省測(cè)試分析研究所（中國(guó)廣州分析測(cè)試中心），廣東省化學(xué)危害應(yīng)急檢測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州，510070）

食用植物油脂是人類(lèi)膳食的重要組成部分，同時(shí)也是人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚纳畋匦杵?，?duì)人體營(yíng)養(yǎng)與健康有非常重要的作用[1-2]。過(guò)氧化值和酸值是兩項(xiàng)衡量食用植物油是否合格的重要指標(biāo)[3]。過(guò)氧化值是油脂在氧化酸敗過(guò)程中生成的不穩(wěn)定的中間產(chǎn)物，可分解成較短碳鏈的醛、酮、酸等，對(duì)過(guò)氧化值的測(cè)定可衡量油脂氧化酸敗的程度[4-5]。酸值反映了食用植物油脂的新鮮程度，酸值的高低反映了油脂中游離脂肪酸含量的多少，油脂越不新鮮，油脂產(chǎn)生酸敗的可能性越大[6-7]。

傳統(tǒng)食品中過(guò)氧化值和酸值的測(cè)定為手工滴定法，經(jīng)常會(huì)因?yàn)榻K點(diǎn)判定不清、樣品攪拌不均勻、滴定體積估算等人為因素造成一定的誤差[8]。2016年8月國(guó)家衛(wèi)生計(jì)生委和食品藥品監(jiān)管總局發(fā)布新的食品中過(guò)氧化值和酸值的測(cè)定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.227—2016和 GB 5009.229—2016，并于2017年3月1日正式開(kāi)始實(shí)施。新標(biāo)準(zhǔn)均增加了自動(dòng)電位滴定方法，相對(duì)于直接滴定法，自動(dòng)電位滴定能有效減少人為主觀判定結(jié)果導(dǎo)致的誤差，同時(shí)滴定過(guò)程中滴定速度、搖動(dòng)程度、終點(diǎn)判定及滴定管度數(shù)都可能給結(jié)果帶來(lái)一定誤差[9-10]。電位滴定基于定量化學(xué)反應(yīng)，依據(jù)待測(cè)例子的活度與其電極電位之間的關(guān)系，利用電腦程序自動(dòng)控制滴定過(guò)程，并通過(guò)測(cè)量滴定過(guò)程中溶液電位的變化，自動(dòng)判定終點(diǎn)的滴定分析方法，自動(dòng)電位滴定操作方便，加液準(zhǔn)確、指示靈敏、攪拌均勻等特點(diǎn)，能夠自動(dòng)滴定、自動(dòng)處理數(shù)據(jù)，測(cè)試誤差小，可大大提高分析效率[11-14]。

通過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB 5009.227—2016和 GB 5009.229—2016中的自動(dòng)電位滴定方法分別測(cè)定食用植物油中過(guò)氧化值和酸值，并根據(jù) JJF1059《測(cè)量不確定度評(píng)定與標(biāo)識(shí)》的一般要求，分析電位滴定法測(cè)量食用植物油中過(guò)氧化值和酸值的過(guò)程中引入的不確定度的分量[15-18]。相對(duì)傳統(tǒng)手工滴定法，自動(dòng)電位滴定方法能夠根據(jù)自動(dòng)化的檢定指示系統(tǒng)而進(jìn)行智能分析攪拌滴定，同時(shí)引入自動(dòng)電位滴定儀不確定度，避免了滴定管目視滴定的不確定度；根據(jù)購(gòu)買(mǎi)的標(biāo)準(zhǔn)溶液，引入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書(shū)不確定度，避免配制和標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液引入的不確定度。最終評(píng)定得到過(guò)氧化值和酸值測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度，將為實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制及檢測(cè)結(jié)果報(bào)告的合理性提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 主要儀器與試劑

OMINS自動(dòng)電位滴定儀：瑞士萬(wàn)通中國(guó)有限公司；BSA224S型電子天平：梅特勒–托利多國(guó)際貿(mào)易（上海）有限公司。

食用植物油（選取一級(jí)大豆油）：市購(gòu)；0.100 mol/L硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶（GBW(E)081130）、0.100 mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液（GBW(E)081126）：深圳市博林達(dá)科技有限公司；冰乙酸、碘化鉀、異丙醇、乙醚均為分析純：廣州化學(xué)試劑廠；異辛烷（分析純）：上海麥克林生化科技有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 過(guò)氧化值的測(cè)定

參照GB 5009.227—2016第二法 電位滴定法進(jìn)行測(cè)定。

1.2.2 酸值

參照GB 5009.229—2016第二法 冷溶劑自動(dòng)電位滴定法進(jìn)行測(cè)定。

1.3 建立數(shù)學(xué)模型

根據(jù)測(cè)定原理，建立數(shù)學(xué)模型，過(guò)氧化值按公式（1），酸值按公式（2）

式中：X1—過(guò)氧化值，單位為克每百克mmol/kg；V1—試樣消耗的硫代硫酸鈉溶液的體積，mL；V0—空白試驗(yàn)消耗的硫代硫酸鈉溶液的體積，mL；c—硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，mol/L；m1—試驗(yàn)質(zhì)量，g；1 000—換算系數(shù)。

式中：X2—酸值，單位為克每百克mg/g；V3—試樣消耗的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；V2—空白試驗(yàn)消耗的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；c—?dú)溲趸c標(biāo)準(zhǔn)溶液，mol/L；m2—試驗(yàn)質(zhì)量，g；56.1—?dú)溲趸浀哪栙|(zhì)量，g/mol。

1.4 不確定度影響因素分析

1.4.1 過(guò)氧化值測(cè)定分析

食用植物油過(guò)氧化值測(cè)量不確定度分析來(lái)源主要有：多次測(cè)量產(chǎn)生的不確定度為A類(lèi)不確定度用表示，稱(chēng)量引入的不確定度分量，硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液引入的不確定度分量，全自動(dòng)電位滴定儀引入的不確定度分量。

1.4.2 酸值測(cè)定分析

食用植物油酸值測(cè)量不確定度分析的來(lái)源主要有：多次測(cè)量產(chǎn)生的不確定度為A類(lèi)不確定度用表示，稱(chēng)量引入的不確定度分量氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液引入的不確定度分量全自動(dòng)電位滴定儀引入的不確定度分量。

2 結(jié)果與分析

2.1 多次測(cè)量引入的不確定度分量urelr評(píng)定

多次測(cè)量引入的不確定度可以連續(xù)測(cè)量得到過(guò)氧化值測(cè)量列，采用A類(lèi)評(píng)定方法進(jìn)行評(píng)定。重復(fù)測(cè)量8次，同時(shí)進(jìn)行空白試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)照，硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為0.010 0 mol/L，樣品平均質(zhì)量5.161 5 g，平均過(guò)氧化值1.22 mmol/kg。測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 食用植物油過(guò)氧化值重復(fù)測(cè)試結(jié)果

多次測(cè)量引入的不確定度可以連續(xù)測(cè)量得到酸值測(cè)量列，采用A類(lèi)評(píng)定方法進(jìn)行評(píng)定。重復(fù)測(cè)量8次，同時(shí)進(jìn)行空白試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)照，氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為0.100 0 mol/L，樣品平均質(zhì)量10.376 5 g，平均酸值1.43 mg/g。測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 食用植物油酸值重復(fù)測(cè)試結(jié)果

2.2 試樣稱(chēng)量時(shí)的不確定度 urelm評(píng)定

在檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中，由分析儀器及輔助設(shè)備的制造水平的限制，不可避免的存在誤差而影響實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果，這類(lèi)采用B類(lèi)不確定度進(jìn)行評(píng)定。根據(jù)GB 5009.227—2016和GB 5009.229—2016標(biāo)準(zhǔn)要求，實(shí)際稱(chēng)量使用分辨率0.000 1 g，最大允許誤差為±0.001 g，稱(chēng)量由兩次稱(chēng)量完成，認(rèn)為服從均勻分布，包含因子，換算成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

測(cè)定酸值項(xiàng)目時(shí)稱(chēng)量樣品的平均質(zhì)量10.376 5 g，則計(jì)算出相對(duì)不確定度

2.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液使用液的不確定度 urelc

2.3.1 過(guò)氧化值測(cè)定項(xiàng)目硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)使用溶液不確定度

因此在移取時(shí)玻璃量器引入的不確定度為：

因此在移取時(shí)玻璃量器溫度引入的不確定度為：

不確定度合成

2.4 全自動(dòng)電位滴定儀引入的不確定度分量 urelv

經(jīng)檢定，過(guò)氧化值檢測(cè)用全自動(dòng)電位滴定儀和酸值檢測(cè)用全自動(dòng)電位滴定儀的擴(kuò)展不確定度均為U=0.5%，K=2，可得自動(dòng)點(diǎn)位滴定校準(zhǔn)引入的不確定度：

參照1.3，溫度效應(yīng)（20±5）℃對(duì)不確定度的影響：

不確定度合成

2.5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算

自動(dòng)電位滴定食用植物油過(guò)氧化值和酸價(jià)各不確定度分量見(jiàn)表3和圖1。

表3 不確定度分量一覽表

圖1 各分量不確定度的影響

自動(dòng)電位滴定食用植物油過(guò)氧化值和酸價(jià)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度，由表3可知，將不確定度分量合成為各標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

其中自動(dòng)電位滴定過(guò)氧化值的合成相對(duì)不確定度為：

2.6 分析與討論

影響自動(dòng)電位滴定測(cè)定食用植物油中過(guò)氧化值和酸值不確定度的因素主要包含4個(gè)部分：多次測(cè)量重復(fù)性試驗(yàn)，電子天平稱(chēng)量食用植物油試樣，標(biāo)準(zhǔn)溶液使用液自身不確定度（包含購(gòu)買(mǎi)標(biāo)準(zhǔn)溶液的擴(kuò)展不確定度和硫代硫酸鈉稀釋誤差），自動(dòng)電位滴定儀器滴定產(chǎn)生的誤差。由圖1可知，其中對(duì)過(guò)氧化值測(cè)定影響大小為：測(cè)量重復(fù)性>標(biāo)準(zhǔn)溶液>滴定儀器>稱(chēng)量；對(duì)酸值測(cè)定影響大小為：測(cè)量重復(fù)性>滴定儀器>標(biāo)準(zhǔn)溶液>稱(chēng)量。

根據(jù)GB 5009.227—2016第二法電位滴定法測(cè)定食用植物油（大豆油）過(guò)氧化值8次，測(cè)定結(jié)果平均值k=2。

根據(jù)GB 5009.229—2016第二法冷溶劑自動(dòng)電位滴定法測(cè)定測(cè)定食用植物油（大豆油）酸值8次，測(cè)定結(jié)果平均值u=0.044 mg/g，k=2。

3 結(jié)論

自動(dòng)電位滴定測(cè)定食用植物油中過(guò)氧化值和酸值實(shí)驗(yàn)中測(cè)量重復(fù)性均遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他因素的影響，也是最主要的不確定度來(lái)源，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)該加以重視，可考慮增加試驗(yàn)次數(shù)，從而有效降低結(jié)果的不確定度。過(guò)氧化值的測(cè)定相比酸值測(cè)定，標(biāo)準(zhǔn)溶液所帶來(lái)的影響更大，原因是測(cè)定過(guò)氧化值項(xiàng)目的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行稀釋?zhuān)肓讼♂屗鶐У牟淮_定度，其次滴定儀器的不確定度也對(duì)測(cè)定結(jié)果有一定影響，針對(duì)這些影響可以盡量的穩(wěn)定溫度在一定范圍，盡可能減小溫度的大幅波動(dòng)。

備注：本文的彩色圖表可從本刊官網(wǎng)（http://lyspkj.ijournal.cn/ch/index.axpx）、中國(guó)知網(wǎng)、萬(wàn)方、維普、超星等數(shù)據(jù)庫(kù)下載獲取。