◎ 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(shí)驗(yàn)室,廣東 廣州 511442;3.廣東省食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站,廣東 廣州 511442)
隨著社會(huì)不斷的發(fā)展,人們開(kāi)始對(duì)食品的安全越來(lái)越關(guān)心,為提高樣品檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性,報(bào)告檢測(cè)結(jié)果時(shí)提供不確定度來(lái)證明數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確與可靠已成為常態(tài)。測(cè)量不確定度反應(yīng)了測(cè)量結(jié)果正確性的可疑程度[1],在過(guò)氧化值測(cè)定過(guò)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(guò)程中的一些人為誤差,會(huì)對(duì)過(guò)氧化值的測(cè)定結(jié)果造成不確定度[2]。本文依據(jù)《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》(JJF 1059.1—2012)[3]、《測(cè)量不確定度的要求》(CNAS-CL01-G003:2019)[4]以及《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中過(guò)氧化值的測(cè)定》(GB 5009.227—2016)對(duì)過(guò)氧化值測(cè)定引起的不確定度進(jìn)行分析,找出影響檢測(cè)結(jié)果的關(guān)鍵點(diǎn)。
0.1 mol·L-1硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液;0.01 mol·L-1硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液,臨用前用0.1 mol·L-1的標(biāo)液稀釋?zhuān)蝗燃淄?冰乙酸混合液(體積比40+60);碘化鉀飽和溶液:稱(chēng)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中過(guò)氧化值的測(cè)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(guò)氧化物與碘化鉀反應(yīng)生成碘,用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定析出的碘。用過(guò)氧化物相當(dāng)于碘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)或1 kg樣品中活性氧的毫摩爾數(shù)表示過(guò)氧化值的量。
稱(chēng)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(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)滴定溶液(過(guò)氧化值估計(jì)值大于0.15 g/100 g時(shí),用0.01 mol·L-1標(biāo)準(zhǔn)溶液)滴定析出碘,滴定至淡黃色時(shí),加1 mL淀粉指示劑,繼續(xù)滴定并強(qiáng)烈振搖至溶液藍(lán)色消失。同時(shí)進(jìn)行空白試驗(yàn)[5]。
過(guò)氧化值計(jì)算公式如式(1):
式(1)中,X-過(guò)氧化值,g/100 g;V-試樣消耗的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積,mL;V0-空白試驗(yàn)消耗的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積,mL;c-硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度,mol·L-1;0.126 9-1.00 mL硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液相當(dāng)?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(cè)量過(guò)氧化值的不確定度來(lái)源如圖1所示。
圖1 滴定法測(cè)量過(guò)氧化值的不確定度來(lái)源魚(yú)骨圖
由購(gòu)買(mǎi)的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液所得到的擴(kuò)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(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度引入的不確定度計(jì)算:
由于要稀釋10倍,其中使用到的10 mL A級(jí)移液管和100 mL A級(jí)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(zhǔn)溫度為T(mén)1℃,實(shí)驗(yàn)室的溫度為T(mén)2℃,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(biāo)準(zhǔn)滴定溶液稀釋引入的不確定度計(jì)算:
根據(jù)《常用玻璃量器規(guī)程檢定》(JJG 196—2006)可得10 mL A級(jí)滴定管的容量允差MPE(V)為0.025 mL,其辨識(shí)度δ3=0.05 mL[6]。
滴定管的校準(zhǔn)溫度為T(mén)1℃,實(shí)驗(yàn)室的溫度為T(mén)2℃,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(fù)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(jì)算:
重復(fù)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(jì)算:
則滴定體積所引入的不確定度計(jì)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(shí)MPE值為±5 mg,服從矩形分布,
重復(fù)稱(chēng)量同一樣品8次得到其稱(chēng)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(jì)算:
按照《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中過(guò)氧化值的測(cè)定》(GB 5009.227—2016)中的要求,實(shí)驗(yàn)需要稱(chēng)取平行樣,則n=2,天平稱(chēng)量所引入的不確定度計(jì)算:
由于過(guò)氧化值最終結(jié)果經(jīng)過(guò)了修約,修約的誤差對(duì)最終結(jié)果的誤差有貢獻(xiàn),所以最終結(jié)果的不確定度應(yīng)包含修約誤差對(duì)應(yīng)的不確定度。因?yàn)椴荒芏啻螠y(cè)量,故修約所引入的不確定度用來(lái)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(lái)源有5個(gè),分別是:硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)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(chēng)量所引入的不確定度、抽樣誤差引入的不確定度及修約導(dǎo)致的不確定度帶來(lái)的不確定度。
綜合以上5個(gè)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度,由表1各項(xiàng)數(shù)據(jù),可得滴定法的相對(duì)擴(kuò)展不確定度計(jì)算:
花生油樣品稱(chēng)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(jì)算所使用的數(shù)據(jù)表
該批次花生油樣品過(guò)氧化值測(cè)定結(jié)果為0.33 g/100 g,相對(duì)擴(kuò)展不確定度:urel=1.9%,k=2。則其擴(kuò)展不確定度為:U=0.3×1.9%=0.01 g/100 g
從不確定度分析過(guò)程可以看出,測(cè)量花生油樣品過(guò)氧化值的過(guò)程中,影響擴(kuò)展不確定度結(jié)果的主要來(lái)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(diǎn)。因此,在檢測(cè)過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)過(guò)程,提高技術(shù)人員的技能水平,認(rèn)真對(duì)待每一個(gè)環(huán)節(jié),從而有效降低結(jié)果的不確定度,以確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確可靠。