◎ 羅珮妍,倫麒景,張家意
(1.廣東省食品工業(yè)研究所有限公司,廣東 廣州 511442;2.廣東省食品工業(yè)公共實驗室,廣東 廣州 511442;3.廣東省食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站,廣東 廣州 511442)
隨著社會不斷的發(fā)展,人們開始對食品的安全越來越關(guān)心,為提高樣品檢測結(jié)果的準確性與可靠性,報告檢測結(jié)果時提供不確定度來證明數(shù)據(jù)的準確與可靠已成為常態(tài)。測量不確定度反應了測量結(jié)果正確性的可疑程度[1],在過氧化值測定過程中,所需用到的試劑、儀器較多而引起的系統(tǒng)誤差和滴定過程中的一些人為誤差,會對過氧化值的測定結(jié)果造成不確定度[2]。本文依據(jù)《測量不確定度評定與表示》(JJF 1059.1—2012)[3]、《測量不確定度的要求》(CNAS-CL01-G003:2019)[4]以及《食品安全國家標準 食品中過氧化值的測定》(GB 5009.227—2016)對過氧化值測定引起的不確定度進行分析,找出影響檢測結(jié)果的關(guān)鍵點。
0.1 mol·L-1硫代硫酸鈉標準滴定溶液;0.01 mol·L-1硫代硫酸鈉標準溶液,臨用前用0.1 mol·L-1的標液稀釋;三氯甲烷-冰乙酸混合液(體積比40+60);碘化鉀飽和溶液:稱取20 g碘化鉀,加入10 mL新煮沸冷卻的水,現(xiàn)配現(xiàn)用;1%淀粉指示劑
酸堿兩用棕色滴定管;電子天平(千分之一);移液管;具塞磨口錐形瓶。
按照《食品安全國家標準 食品中過氧化值的測定》(GB 5009.227—2016)中第一法——滴定法的要求,制備的油脂試樣在三氯甲烷和冰乙酸中溶解,其中的過氧化物與碘化鉀反應生成碘,用硫代硫酸鈉標準溶液滴定析出的碘。用過氧化物相當于碘的質(zhì)量分數(shù)或1 kg樣品中活性氧的毫摩爾數(shù)表示過氧化值的量。
稱取試樣2~3 g(精確至0.001 g),置于250 mL碘量瓶中,加入30 mL三氯甲烷-冰乙酸混合液,輕輕振搖使試樣完全溶解。準確加入1.00 mL飽和碘化鉀溶液,塞緊瓶蓋,并輕輕振搖0.5 min,在暗處放置3 min。取出加100 mL水,搖勻后立即用硫代硫酸鈉標準滴定溶液(過氧化值估計值大于0.15 g/100 g時,用0.01 mol·L-1標準溶液)滴定析出碘,滴定至淡黃色時,加1 mL淀粉指示劑,繼續(xù)滴定并強烈振搖至溶液藍色消失。同時進行空白試驗[5]。
過氧化值計算公式如式(1):
式(1)中,X-過氧化值,g/100 g;V-試樣消耗的硫代硫酸鈉標準溶液體積,mL;V0-空白試驗消耗的硫代硫酸鈉標準溶液體積,mL;c-硫代硫酸鈉標準溶液的濃度,mol·L-1;0.126 9-1.00 mL硫代硫酸鈉標準滴定溶液相當?shù)牡獾馁|(zhì)量,c(Na2S2O3)=1.000 mol·L-1;m-試樣質(zhì)量,g;100-換算系數(shù)。
滴定法測量過氧化值的不確定度來源如圖1所示。
圖1 滴定法測量過氧化值的不確定度來源魚骨圖
由購買的硫代硫酸鈉標準滴定溶液所得到的擴展不確定度為urel(c1)=0.002000、濃度c1=0.1004 mol·L-1,k1=2。則硫代硫酸鈉標準滴定溶液濃度引入的不確定度計算:
由于要稀釋10倍,其中使用到的10 mL A級移液管和100 mL A級容量瓶由《常用玻璃量器規(guī)程檢定》(JJG 196—2006)可得到其允許的最大誤差值MPE(管)為0.02 mL和MPE(容)為0.10 mL,移液管的分辨力δ1為0.01 mL,容量瓶的分辨力δ2為0.01 mL,
儀器的校準溫度為T1℃,實驗室的溫度為T2℃,水的體積膨脹系數(shù)a=2.1×10-4/℃,服從矩形分布,則硫代硫酸鈉標準滴定溶液稀釋引入的不確定度計算:
根據(jù)《常用玻璃量器規(guī)程檢定》(JJG 196—2006)可得10 mL A級滴定管的容量允差MPE(V)為0.025 mL,其辨識度δ3=0.05 mL[6]。
滴定管的校準溫度為T1℃,實驗室的溫度為T2℃,水的體積膨脹系數(shù)a=2.1×10-4/℃,服從矩形分布,T1(V)=T1(V0),VA=V-V0,
重復滴定同一樣品8次的滴定量V為6.01 mL、5.98 mL、6.04 mL、5.94 mL、5.88 mL、6.03 mL、5.91 mL和5.95 mL,其方差計算:
重復滴定8次空白的滴定量V0為0.00 mL、0.00 mL、0.00 mL、0.00 mL、0.00 mL、0.00 mL、0.00 mL和0.00 mL,其方差計算:
則滴定體積所引入的不確定度計算:
根據(jù)《電子天平規(guī)程檢定》(JJG 1036—2008)得到電子天平在0~50 g時MPE值為±5 mg,服從矩形分布,
重復稱量同一樣品8次得到其稱樣量為2.304 g、2.303 g、2.303 g、2.303 g、2.304 g、2.303 g、2.304 g 和2.303 g,其方差計算:
按照《食品安全國家標準 食品中過氧化值的測定》(GB 5009.227—2016)中的要求,實驗需要稱取平行樣,則n=2,天平稱量所引入的不確定度計算:
由于過氧化值最終結(jié)果經(jīng)過了修約,修約的誤差對最終結(jié)果的誤差有貢獻,所以最終結(jié)果的不確定度應包含修約誤差對應的不確定度。因為不能多次測量,故修約所引入的不確定度用來表示,δ=0.01。
由上述的分析可知,在滴定法中引入不確定度的來源有5個,分別是:硫代硫酸鈉標準滴定溶液引入的不確定度、滴定體積所引入的不確定度、天平稱量所引入的不確定度、抽樣誤差引入的不確定度及修約導致的不確定度帶來的不確定度。
綜合以上5個合成標準不確定度,由表1各項數(shù)據(jù),可得滴定法的相對擴展不確定度計算:
花生油樣品稱樣量的平均值m=(m1+m2)/2=2.276 g
花生油樣品滴定量的平均值V=(V1+V2)/2=5.90 mL
表1 參與計算所使用的數(shù)據(jù)表
該批次花生油樣品過氧化值測定結(jié)果為0.33 g/100 g,相對擴展不確定度:urel=1.9%,k=2。則其擴展不確定度為:U=0.3×1.9%=0.01 g/100 g
從不確定度分析過程可以看出,測量花生油樣品過氧化值的過程中,影響擴展不確定度結(jié)果的主要來源是滴定體積所引入的不確定度。滴定體積引入的不確定度中,最大的影響是技術(shù)人員肉眼判定終點。因此,在檢測過程中應嚴格控制實驗過程,提高技術(shù)人員的技能水平,認真對待每一個環(huán)節(jié),從而有效降低結(jié)果的不確定度,以確保檢測結(jié)果的準確可靠。