◎ 唐蓮仙,柳泉偉,蔡 晴
(1.金華市計量質量科學研究院,浙江 金華 321000;2.金華市知識產權維權援助中心,浙江 金華 321000)
一直以來,食品安全問題都受到大眾關注。醬腌菜是以蔬菜為主要原材料,經過清洗、腌制、脫鹽、切分、調和入味、分裝、密封和殺菌等工序,采用一定的腌漬工藝制成的蔬菜制品,是家家戶戶廚房必有的食品之一。彭慧莉等分別從全國25省市取樣1 320個樣品進行分析,研究表明醬腌菜的平均鉛含量為(0.17±0.15)mg·kg-1,最高的鉛含量達到1.27 mg·kg-1,超過現(xiàn)有國標限量1.0 mg·kg-1的樣品總共2個,占0.15%[1]。醬腌菜中含有有害重金屬元素,將直接或間接影響人們的身心健康,特別是重金屬鉛對生殖系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)和神經系統(tǒng)的危害很大。因此醬腌菜中鉛含量檢測是醬腌菜質量控制的重要指標之一[2]。
目前實驗室和計量技術機構一般按《測量不確定度評定與表示》(JJF 1059.1—2012)[3]的規(guī)定,給出醬腌菜中鉛含量測量結果的不確定度,來評價檢測結果的可信性和可比性。
原子吸收光譜儀:ice3500型,賽默飛世爾科技有限公司;封閉可調式電熱爐:2000W,上海書培實驗設備有限公司;純水機系統(tǒng):Milli-Q,美國密理博公司;高純氬氣:純度99.999%,金華乙炔廠;硝酸、磷酸二氫銨、硝酸鈀:GR級,國藥集團化學試劑有限公司;高氯酸:AR級,上海三鷹化學試劑有限公司。
Pb標準溶液:編號為GBW(E)082825-1,標準值1 000 μg·mL-1,北京壇墨質檢科技有限公司;
貯備液配制:用0.5 mL移液管移取1 000 μg·mL-1鉛標準溶液0.5 mL至500 mL容量瓶中稀釋至刻度,配成1.00 μg·mL-1的貯備液。
波長:283.3 nm,光譜通帶:0.5 nm;石墨管類型:普通石墨管;測量方式:峰高,高速采集信號模式;背景校正:塞曼;石墨爐升溫條件:程序升溫。
根據(jù)《食品安全國家標準 食品中鉛的測定》(GB 5009.12—2017)[4]中方法,試樣進行硝酸-高氯酸消化處理后進行測定。同時做試劑空白試驗。
式中:x為試樣鉛含量,單位為mg·kg-1;ρ為試樣溶液鉛質量濃度,單位為μg·L-1;ρ0為空白溶液中鉛的質量濃度,單位為μg·L-1;V為試樣消化液的定容體積,單位為mL;m為試樣稱樣量或移取體積,單位為g。
用5 mL刻度管分別吸取0 mL、1.00 mL、2.00 mL、3.00 mL和4.00 mL貯備液至100 mL容量瓶中,分別定容至刻度,制得0 μg·L-1、10.00 μg·L-1、20.00 μg·L-1、30.00 μg·L-1和40.00 μg·L-1的標準工作溶液。
在與測定標準溶液相同的實驗條件下,測試樣溶液的吸光度值,與標準系列溶液比較進行定量。
根據(jù)數(shù)學模型和檢測方法,不確定度主要有7個方面的來源,即樣品稱量、樣品定容、標準物質、標準曲線配置、標準曲線擬合、檢測重復性和樣品消化處理過程中損失引起的不確定度。
2.2.1 樣品稱樣量m的不確定u(m)計算
用0.1 mg最小分度值的電子天平稱量樣品,重復稱量2次。按均勻分布計算,k取則由天平引入的標準不確定度:
樣品質量0.231 8 g,則相對不確定度urel(m)=0.041/231.8=0.000 18。
2.2.2 溶液定容引入不確定度u(V)計算
根據(jù)JJG 196—2006[5]查得,20 ℃ 50 mL A級單標線容量瓶的允許誤差為±0.05 mL,在實驗室溫度(20±4)℃條件下,水體積膨脹系數(shù)為2.1×10-4℃-1,按均勻分布計算。
則由溶液定容引入的不確定度為
定容的相對不確定度為:urel(V)=0.038/50=0.000 76
2.2.3 標準物質引入不確定度u(Pb)計算
鉛標準物質溶液濃度1 000 μg·mL-1,標準證書上載明其不確定度為0.7%,知心水平95%,k=2,按正態(tài)分布計算,則相對不確定度為urel(Pb)=0.7%/2=0.003 5。
2.2.4 建立標準曲線時使用玻璃器皿引入的不確定度
(1)根 據(jù)JJG 196—2006[5]查 得,0.5 mL移 液管的允許誤差為±0.005 mL,水體積膨脹系數(shù)為2.1×10-4℃-1,按均勻分布計算。則0.5 mL移液管產生的不確定度為:
其相對不確定度為urel(v0.5)=0.000 24/0.5=0.000 48。
(2)用A級500 mL容量瓶定容,容量瓶的最大允許誤差為±0.25 mL,水體積膨脹系數(shù)為2.1×10-4℃-1,按均勻分布計算,所以500 mL容量瓶體積的標準不確定度為:
其相對不確定度為:urel(v500)=0.2815/500=0.000 56。
(3)標準工作溶液配置中5 mL刻度管的不確定度u(v5)計算。5 mL刻度管的允許誤差為±0.025 mL,水體積膨脹系數(shù)為2.1×10-4℃-1,按均勻分布計算,5 mL刻度管引入的相對標準不確定度為:
其相對不確定度為:urel(v5)=0.015/5=0.0030。
(4)標準工作溶液配置中100 mL容量瓶的不確定度u(v100)。100 mL容量瓶的允許誤差為±0.10 mL,水體積膨脹系數(shù)為2.1×10-4℃-1,按均勻分布計算。100 mL刻度管引入的相對標準不確定度為:
其相對不確定度為:urel(v100)=0.075/100=0.000 75。
(5)建立標準曲線時使用玻璃器皿引入的不確定度:
5個濃度梯度水平,分別重復測定5次,用最小二乘法進行擬合得直線方程y=bx+a(b為斜率,a為截距)。具體結果見表1。
表1 標準曲線擬合實驗數(shù)據(jù)表
根據(jù)表1數(shù)據(jù)得到擬合曲線為y=0.007 6x+0.004 5,R2=0.998 6,那么b=0.007 6,a=0.004 5。樣品處理液重復測量2次,測定結果鉛含量x—=2.081 6 μg·L-1,則擬合曲線引入的不確定度u(x—)按式(1)計算:
2.2.6 重復性測量引入的不確定u(r)計算
在測量條件穩(wěn)定下,獨立6次測量,測得鉛含量分別為:0.454 mg·kg-1、0.435 mg·kg-1、0.442 mg·kg-1、0.463 mg·kg-1、0.469 mg·kg-1和0.437 mg·kg-1,則平均值相對標準偏差為0.012 mg·kg-1,則不確定度由測量重復性引入的相對不確定度:
2.2.7 加標回收率引入的不確定度u(Rec)計算
樣品處理是一個人工、多步驟、專業(yè)性很強的過程。提取回收率是很好的一個反映提取損失程度的技術指標。樣品處理過程中損失而引入的不確定度,用提取回收率引入的不確定度來表征。樣品含量0.45 mg·kg-1,加標0.50 mg·kg-1,經加標回收試驗后6次測得值在0.455~0.562 mg·kg-1,算得鉛的加標回收率為91%~112%,按照JJF 1059.1—2012[3]計算樣品回收率的不確定度,公式如下:
其中bl=112%-100%=12%,b2=100%-91%=9%,帶入公式得urel(Rec)=0.061。
合成相對標準不確定度urel(C)的計算:
測定醬腌菜中鉛含量的合成標準不確定度為:u(C)=urel(C)×x—=0.077×0.45=0.034 7 mg·kg-1。
取包含因子k=2(95%置信度),擴展不確定度
濕法消解-石墨爐原子分光光度計法測定醬腌菜中鉛含量,當稱樣量為0.231 8 g,k=2(95%置信度),測量結果表述為:(0.45±0.069)mg·kg-1,k=2。
通過對測定醬腌菜中鉛含量的不確定度來源進行分析,計算各分項不確定度,最終得出測量不確定度報告。結果表明,樣品消化處理、重復性測定及標準曲線擬合過程是不確定度的主要來源。因此,在實驗中要注重樣品前處理過程,規(guī)范實驗人員的操作程序,以減少重復性和加標回收引入的不確定度分量;同時調整儀器,保證在儀器最佳狀態(tài)下進行實驗,根據(jù)儀器條件,選取合理的線性標準溶液點,以建立合理的標準曲線線性范圍,使測量不確定度控制在更低范圍。