李 宣,張瀠元,黃永橋
(1.貴州省檢測技術(shù)研究應(yīng)用中心,貴州貴陽 550014;2.貴州省分析測試研究院,貴州貴陽 550014)
乙基麥芽酚因其具有特殊香味,是一種允許使用的食品用合成香料,作為香味增效劑和香味改良劑被廣泛用于煙草、食品、飲料、香料和日用化妝品等行業(yè)[1]。乙基麥芽酚具有還原性,可作為抗氧化劑使用,能與金屬形成贅合物,可控制人體內(nèi)鐵和鋁的含量水平[2-3]。但《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》(GB 2760—2014)附錄B中明確規(guī)定植物油脂中不得添加食品用香料、香精。一些不法商家為牟取利益,在食用植物油中添加乙基麥芽酚,以次充好。為保障人體健康和安全,需準(zhǔn)確檢測食用植物油中乙基麥芽酚含量。
目前,乙基麥芽酚的檢測方法主要有氣相色譜法[4-5]、液相色譜法[6-7]、液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法[8-9]和拉曼光譜法[10]。有關(guān)使用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定植物油中乙基麥芽酚的不確定度判定報道不多,測量不確定度是對測量結(jié)果質(zhì)量的定量表征,測量結(jié)果的準(zhǔn)確性很大程度上取決于其不確定度的大小,建立各種檢測的不確定度評定方法,既是提高檢測質(zhì)量的要求,也是實現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)國際互認(rèn)不可或缺的內(nèi)容[11-12]。研究依據(jù)國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布的食品補充檢驗方法《食用植物油中乙基麥芽酚的測定》(BJS 201708)進行實驗,參照現(xiàn)有化學(xué)分析中不確定度評定方法和要求,對超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定食用植物油中乙基麥芽酚含量的不確定度進行分析評定。根據(jù)建立的數(shù)學(xué)模型,對影響結(jié)果的相關(guān)分量進行不確定度評估,計算合成相對不確定度,得到最終的擴展不確定度,以期為測量結(jié)果的準(zhǔn)確性提供科學(xué)依據(jù)。
乙腈、甲醇(均為色譜純,德國Merck公司);甲酸(色譜純,上海安普實驗科技股份有限公司);乙酸銨(優(yōu)級純,山東西亞化工科技有限公司);乙基麥芽酚(純度>99%,上海安譜實驗科技股份有限公司)。
Agilent 1290超高效液相色譜儀;Agilent 6470 QQQ三重串聯(lián)四級桿質(zhì)譜;LT2002電子天平,常熟市天量儀器有限公司;UMV-2多管渦旋混合器,北京普立泰科儀器有限公司;Milli-Q超純水機,美國Millipore公司;0.22 μm有機濾膜,上海安譜實驗科技股份有限公司。
1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
①標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液配制。準(zhǔn)確稱取乙基麥芽酚標(biāo)準(zhǔn)品101 mg(精確至0.000 1 g),用甲醇溶解并定容至100 mL,得到濃度為1.0 mg/mL標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液。②標(biāo)準(zhǔn)中間溶液配制。吸取標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液0.40 mL于100 mL容量瓶中,用甲醇稀釋并定容至刻度,得到 4.0 μg/mL標(biāo)準(zhǔn)中間溶液。
1.3.2 儀器條件
(1)液相色譜條件。色譜柱:ZORBAX Eclipse Plus-C18(50 mm×2.1 mm,1.8 μm);流動相A:0.1%甲酸水溶液,流動相B:乙腈;流速:0.3 mL/min;柱溫:40 ℃;進樣體積:2.0 μL;梯度洗脫程序:0~0.5min,5% B;0.5~2.0 min,5%→90% B;2.0~2.5 min,90% B;2.5~2.8 min,90%→5% B;2.8~3.5 min,5% B。
(2)質(zhì)譜條件。離子源:電噴霧離子源,正離子掃描;多反應(yīng)監(jiān)測;毛細管電壓:4.5 kV;霧化器壓力:40 psi;干燥氣流速:10 L/min;干燥氣溫度:300 ℃;鞘氣流速:10 L/min;鞘氣溫度:300 ℃。其他質(zhì)譜條件見表1。
表1 質(zhì)譜條件
1.3.3 樣品前處理
準(zhǔn)確稱取10 g試樣(精確至0.01 g)置于50 mL聚丙烯離心管中,用移液器準(zhǔn)確加入10 mL甲醇,渦旋振搖2 min,4 ℃條件下9 000 r/min離心10 min,將上清液移入20 mL具塞刻度試管中,下層油液再用10 mL甲醇重復(fù)提取一次,合并上清液,用甲醇定容至20 mL,經(jīng)微孔濾膜(0.22 μm有機相)過濾,供液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜分析。
1.3.4 建立不確定度數(shù)學(xué)模型
不確定度數(shù)學(xué)模型如下:
式中:X為試樣中乙基麥芽酚的含量,μg/kg;C為由工作曲線得出的試樣溶液中乙基麥芽酚的濃度,ng/mL;V為試樣溶液定容體積,mL;m為試樣質(zhì)量,為加標(biāo)回收率修正因子。
從測量過程和數(shù)學(xué)模型分析,樣品測定的不確定度來源主要有標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制、稀釋urel(Std)、標(biāo)準(zhǔn)曲線的擬合urel(C)、樣品前處理urel(Q)、測量重復(fù)性和加標(biāo)回收率urel(R)等。
2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)品純度引入的不確定度urel(P)
2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)品稱量引入的不確定度urel(w)
2.2.4 標(biāo)準(zhǔn)中間溶液配制引入的不確定度urel(C2)
(4)100 mL單標(biāo)線容量瓶(A級)量器使用重復(fù)性引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為urel(n2)=2.00×10-4。
(5)100 mL單標(biāo)線容量瓶(A級)實驗室溫度變化引起溶劑體積變化引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度
因此,標(biāo)準(zhǔn)中間溶液配制配制的合成相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
2.2.5 標(biāo)準(zhǔn)工作液配制引入的不確定度urel(C3)
實驗中,采用陰性試樣添加標(biāo)準(zhǔn)溶液,分別吸取0.10 mL、0.20 mL、0.40 mL、0.60 mL、0.80 mL和1.00 mL標(biāo)準(zhǔn)中間溶液加入試樣基質(zhì)中,與試樣同時進行提取,制成最終濃度為20.0 ng/mL、40.0 ng/mL、80.0 ng/mL、120.0 ng/mL、160.0 ng/mL和200.0 ng/mL標(biāo)準(zhǔn)系列工作液。配制標(biāo)準(zhǔn)工作液過程移取溶液引入的不確定度來源有使用1 mL分度吸量管(A級)、因?qū)嶒炇覝囟茸兓鸬娜軇w積膨脹等。1 mL分度吸量管(A級)按三角分布,包含因子溫度變化考慮均勻分布,包含因子配制標(biāo)準(zhǔn)工作液引入的不確定度見表2。因此,陰性試樣添加標(biāo)準(zhǔn)溶液1 mL分度吸量管(A級)引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
表2 配制標(biāo)準(zhǔn)工作液引入的不確定度
綜上,得出標(biāo)準(zhǔn)溶液配制、稀釋的合成相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
使用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀對6個不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)工作液進行測定,每個質(zhì)量濃度分別測3次,以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo),通過直線擬合得到標(biāo)準(zhǔn)曲線,線性回歸方程為Y=907.331X- 6 247.866,相關(guān)系數(shù)r=0.999 7,測定結(jié)果見表4,按A類評定計算。
表3 測量重復(fù)性試驗結(jié)果(n=7)
表4 系列標(biāo)準(zhǔn)溶液峰面積測定結(jié)果
樣品重復(fù)測定7次,帶入線性回歸方程計算測定濃度。測得樣品中乙基麥芽酚的平均含量為C0=47.88 ng/mL,各標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度的平均值=103.33 ng/mL,標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度和相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度計算公式如下:
2.5.1 樣品稱量引入的不確定度urel(m)
2.5.2 樣品溶液添加引入的不確定度urel(V)
表5 加標(biāo)回收試驗結(jié)果(n=7)
樣品中乙基麥芽酚的測量不確定度各分量見表6。則合成相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
表6 測量不確定度分量
依據(jù)《化學(xué)分析測量不確定度評定》(JJF 1135—2005),按95%置信水平計算測量結(jié)果的擴展不確定度,取擴展因子k=2(置信區(qū)間為95%),則擴展不確定度為
使用超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定植物油中乙基麥芽酚含量,根據(jù)不確定度判定結(jié)果,置信區(qū)間為95%時,最終測定結(jié)果為X=(95.6±4.3)μg/kg,k=2。
采用超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定食用植物油中乙基麥芽酚含量,通過對實驗過程中引入的不確定度分析量化。結(jié)果表明,影響食用植物油中乙基麥芽酚測定結(jié)果不確定度的因素主要為標(biāo)準(zhǔn)溶液配制與稀釋、標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合,樣品前處理、測量重復(fù)性和加標(biāo)回收率對不確定度的貢獻相對較小。因此,在實際檢測過程中要注意操作的規(guī)范性、一致性及平行樣品的測定問題,以減少測量不確定度,保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度和可信度。