胡惠茗，楊志杰，陳 杰，王桂泉，王益鳳，楊 娟

(1.江安縣食品檢驗(yàn)檢測(cè)中心，四川江安 644200；2.宜賓市敘州區(qū)食品檢驗(yàn)檢測(cè)中心，四川宜賓 644600； 3.宜賓市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所，四川宜賓 644000)

中國(guó)白酒歷史悠久，工藝獨(dú)特，被列為世界著名的六大蒸餾酒之一[1]。白酒中98%是乙醇和水，2%是一些微量物質(zhì)，而白酒的獨(dú)特風(fēng)味主要來(lái)源于這些微量物質(zhì)。白酒中的微量呈味成分尤其是白酒中的酯類對(duì)白酒的風(fēng)味和質(zhì)量有較大影響，是判斷白酒質(zhì)量的重要依據(jù)之一，各種香型的白酒對(duì)這些呈香成分的含量都有一定的要求，且國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其檢測(cè)也推薦了相應(yīng)的方法[2-4]。十二香型白酒中，傳統(tǒng)豉香型白酒中酯類物質(zhì)含量較其他香型白酒低，而二元酸二乙酯是豉香型白酒中重要的微量物質(zhì)，并已成為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《豉香型白酒》規(guī)定例行檢驗(yàn)的指標(biāo)之一[5-6]。

測(cè)量不確定度是用以表征測(cè)量過(guò)程中各項(xiàng)誤差綜合影響測(cè)量結(jié)果分散程度的一個(gè)誤差限，它不僅包括計(jì)量器具的不確定度，也包括環(huán)境及操作人員等因素引起的不確定度[7]。不確定度是與被測(cè)量值的分散性、與測(cè)量結(jié)果相關(guān)性的參數(shù)，其數(shù)值大小反應(yīng)了結(jié)果的準(zhǔn)確性，與結(jié)果的判定相關(guān)[8-10]。目前使用較多的二元酸二乙酯含量檢測(cè)方法是氣相色譜法，本試驗(yàn)使用氣相色譜法測(cè)定并評(píng)定白酒中二元酸二乙酯含量檢測(cè)的不確定度，以期為測(cè)量結(jié)果提供科學(xué)、準(zhǔn)確的依據(jù)[11]。通過(guò)掌握白酒中二元酸二乙酯含量測(cè)量的關(guān)鍵控制點(diǎn)，提供降低不確定度的有效方式，保障測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，為白酒中二元酸二乙酯進(jìn)一步相關(guān)研究提供基礎(chǔ)技術(shù)支撐[12-15]。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

庚二酸二乙酯（97%），阿拉丁公司；辛二酸二乙酯（98%），阿拉丁公司；壬二酸二乙酯（90%），麥克林公司；乙酸正丁酯（99.5%），天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所；無(wú)水乙醇（HPLC純），成都市科隆化學(xué)品有限公司；實(shí)驗(yàn)室用水為賽多利斯超純水。

GC-2010 Plus型氣相色譜儀（配FID檢測(cè)器），日本島津公司；BP211D 電子分析天平（感量0.000 01 g）， 德國(guó)賽多利斯公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

（1）二元酸二乙酯混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液。分別準(zhǔn)確稱取0.250 13 g庚二酸二乙酯、0.246 35 g辛二酸二乙酯和0.241 74 g壬二酸二乙酯標(biāo)準(zhǔn)品，用體積分?jǐn)?shù)為60%乙醇溶液定容到100 mL。得到混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液中庚二酸二乙酯、辛二酸二乙酯和壬二酸二乙酯濃度依次為2.501 3 mg/mL，2.463 5 mg/mL，2.417 4 mg/mL，該溶液冷藏保存。

（2）內(nèi)標(biāo)溶液的配制。吸取5 mL乙酸正丁酯標(biāo)準(zhǔn)品溶液，記錄重量4.505 01g，用體積分?jǐn)?shù)為60%乙醇溶液定容到50 mL。得到乙酸正丁酯溶液為90.10 mg/mL，該溶液冷藏保存。

（3）混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。用10.0 mL吸量管準(zhǔn)確吸取標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液10.0 mL，加入100 μL內(nèi)標(biāo)乙酸正丁酯溶液混勻后上機(jī)測(cè)定。

1.2.2 測(cè)定過(guò)程

取酒樣10.0 mL，加入100 μL內(nèi)標(biāo)乙酸正丁酯溶液混勻后，與在標(biāo)準(zhǔn)品相同的條件下進(jìn)氣相色譜分析，并測(cè)定目標(biāo)峰與內(nèi)標(biāo)峰面積，得到峰面積之比，再用內(nèi)標(biāo)法定量。

1.2.3 氣相色譜條件

色譜柱：Agilent DB-WAX柱（30 m×0.250 mm× 0.25 μm）；分流比：30∶1；進(jìn)樣口溫度：200 ℃；進(jìn)樣量：0.5 μL。程序升溫：起始溫度35 ℃，恒溫3 min；以5 ℃/min程序升溫至40 ℃，恒溫3 min；以10 ℃/min程序升溫至100 ℃，以20 ℃/min程序升溫至180 ℃，恒溫13 min。載氣：氮?dú)?，流量?1.0 mL/min（設(shè)定為恒線速度模式）；檢測(cè)器為FID檢測(cè)器，溫度200 ℃；氫氣：40 mL/min；空氣：400 mL/min，尾吹氣：30 mL/min。

1.3 數(shù)學(xué)模型建立

酒樣中庚二酸二乙酯、辛二酸二乙酯、壬二酸二乙酯含量計(jì)算公式為：

式中：Y為酒樣中（庚、辛、壬）二酸二乙酯含量，mg/L；C1為標(biāo)樣中（庚、辛、壬）二酸二乙酯的濃度，g/L；C2為標(biāo)準(zhǔn)工作液中乙酸正丁酯濃度，g/L；A1為標(biāo)準(zhǔn)工作液中（庚、辛、壬）二酸二乙酯峰面積；A2為標(biāo)準(zhǔn)工作液中乙酸正丁酯峰面積；A3為酒樣中（庚、辛、壬）二酸二乙酯峰面積；A4為添加于酒樣中乙酸正丁酯峰面積；m0為酒樣中添加內(nèi)標(biāo)物乙酸正丁酯的質(zhì)量，mg；V為酒樣的取樣體積，即 10.0 mL；10-3為單位換算系數(shù)。

1.4 不確定度來(lái)源的識(shí)別和分析

根據(jù)（庚、辛、壬）二酸二乙酯含量的檢驗(yàn)過(guò)程可知，在標(biāo)準(zhǔn)工作液中和酒樣中加入的內(nèi)標(biāo)溶液為同一乙酸正丁酯溶液且加入量相當(dāng)；參考《化學(xué)分析中不確定度的評(píng)估指南》（CNAS—GL06：2006）中A3.5，將重復(fù)性視為相對(duì)影響，可識(shí)別出測(cè)量過(guò)程的不確定度來(lái)源：測(cè)量重復(fù)性產(chǎn)生的不確定度（X）；標(biāo)準(zhǔn)工作液中（庚、辛、壬）二酸二乙酯、乙酸正丁酯濃度引入的不確定度；樣液中乙酸正丁酯重量引入的不確定度；酒樣的取樣量取引入的不確定度。氣相色譜法測(cè)定白酒中的（庚、辛、壬）二酸二乙酯時(shí)，未經(jīng)任何處理步驟，因此不會(huì)引入操作處理中帶來(lái)的不確定度。繪制的因果關(guān)系圖見(jiàn)圖1。

圖1 不確定度因果關(guān)系圖

2 結(jié)果與分析

2.1 重復(fù)性測(cè)量引入的不確定度

重復(fù)性測(cè)量的不確定度主要包含氣相色譜響應(yīng)值的復(fù)現(xiàn)、容量瓶使用、進(jìn)樣針的進(jìn)樣等。本文采用的是內(nèi)標(biāo)法，用自動(dòng)進(jìn)樣器進(jìn)樣0.5 μL，重復(fù)操作進(jìn)樣6次，得到標(biāo)準(zhǔn)工作液中乙酸正丁酯峰面積與（庚、辛、壬）二酸二乙酯峰面積之比（A2/A1）、樣液中（庚、辛、壬）二酸二乙酯峰面積與乙酸正丁酯峰面積之比（A3/A4）和樣品中（庚、辛、壬）二酸二乙酯含量（Y），將平均值x—作為最后的測(cè)定結(jié)果，利用公式（2）得到標(biāo)準(zhǔn)差S，利用公式（3）得到重復(fù)性相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量urel(x)，結(jié)果見(jiàn)表1，其中C為標(biāo)樣中（庚、辛、壬）二酸二乙酯的含量（ mg/L）。

表1 重復(fù)性不確定度的有關(guān)量值

2.2 標(biāo)準(zhǔn)工作液中（庚、辛、壬）二酸二乙酯、乙酸正丁酯質(zhì)量濃度引入的不確定度

質(zhì)量濃度計(jì)算公式為：

式中：C1為標(biāo)樣中（庚、辛、壬）二酸二乙酯的濃度，g/L；C2為標(biāo)樣中乙酸正丁酯濃度，g/L；m為（庚、辛、壬）二酸二乙酯或乙酸正丁酯的質(zhì)量，g；V1為50 mL或100 mL容量瓶的體積，mL；V2為 10 mL單標(biāo)線吸量管或100 μL移液器的體積，mL；V3為混合標(biāo)準(zhǔn)工作液的總體積，mL。

標(biāo)準(zhǔn)工作液中各質(zhì)量濃度引入的不確定度主要取決于標(biāo)準(zhǔn)品純度P，質(zhì)量m，體積V1和V2的不確定度，V3的不確定度已在重復(fù)性操作中考慮到。

2.2.1 純度P引起的不確定度

（庚、辛、壬）二酸二乙酯和乙酸正丁酯均為色譜標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，庚二酸二乙酯（純度97%），辛二酸二乙酯（純度98%），壬二酸二乙酯（純度90%），乙酸正丁酯（純度99.5%）；按照矩形分布處理，則純度引起的不確定度為：

2.2.2 質(zhì)量m引起的不確定度

2.2.3 體積V1的不確定度

容量瓶和溶液的溫度與矯正時(shí)的溫度不同引起的體積不確定度，其中溫度變化引起的液體膨脹明顯大于容量瓶的體積膨脹，因此，只考慮前者即可。已知水的體積膨脹系數(shù)為β=2.1×10-4/℃，以20 ℃校準(zhǔn)時(shí)分別為100 mL和50 mL，試驗(yàn)溫度在（20±5）℃波動(dòng)，按照矩形分布計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

合成100 mL容量瓶的相對(duì)不確定度為：

2.2.4 體積V2的不確定度

即吸取樣品和標(biāo)準(zhǔn)品用吸取內(nèi)標(biāo)用100 μL移液器或10.0 mL單標(biāo)線吸量管引起的不確定度u(V0.1)或u(V10.0)。10.0 mL A級(jí)單標(biāo)線吸量管的體積允差為±0.01 mL，按照2.2.3節(jié)步驟，計(jì)算相對(duì)不確定度：urel(V10.0)=0.000 8。

100 μL移液器校準(zhǔn)證書(shū)U=2%，按照矩形分布換算成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

溫度變化引起的體積膨脹，設(shè)試驗(yàn)溫度在（20±5）℃之間波動(dòng)，按照矩形分布計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

2.2.5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算為：

（庚、辛、壬）二酸二乙酯和乙酸正丁酯標(biāo)準(zhǔn)工作液質(zhì)量濃度引起的相對(duì)不確定度分別為urel[C1(庚)]=0.017 9；urel[C1(辛)]=0.011 9；urel[C1(壬)]=0.064 2；urel(C2)=0.012 0。

2.3 酒樣中乙酸正丁酯加入量(m0)引入的不確定度

乙酸正丁酯加入量（m0）按以下公式計(jì)算：

式中：m0為酒樣中添加內(nèi)標(biāo)物乙酸正丁酯的質(zhì)量，mg；m為乙酸正丁酯的質(zhì)量，g；V1為50 mL容量瓶的體積，mL；V2為100 μL移液器吸取的體積，mL；103為單位換算系數(shù)。

加入酒樣中與加入標(biāo)準(zhǔn)工作液中的乙酸正丁酯是同一溶液同一操作，因此各分量不確定度與2.2節(jié)相同，計(jì)算得到樣液中乙酸正丁酯加入量引起的相對(duì)不確定度：urel(m0)=0.012 0。

2.4 酒樣的取樣體積（V）引入的不確定度

在本次試驗(yàn)中，用10.0 mL的A級(jí)單標(biāo)線吸量管精準(zhǔn)吸取10.0 mL加標(biāo)酒樣進(jìn)行檢驗(yàn)，即式（1）中V引起的不確定度。10.0 mL的A級(jí)分度吸管的體積允差為±0.01 mL，按照2.2.3節(jié)步驟，計(jì)算相對(duì)不確定度：urel(V)=0.000 8。

2.5 二元酸（庚、辛、壬）二乙酯含量的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算

根據(jù)（庚、辛、壬）二酸二乙酯含量相關(guān)不確定度的來(lái)源關(guān)系，各不確定度分量互不相關(guān)，則酒樣中二元酸（庚、辛、壬）二乙酯含量測(cè)定結(jié)果的相對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(Y)按式（7）計(jì)算，標(biāo)準(zhǔn)不確定度按照式（8）進(jìn)行計(jì)算，擴(kuò)展不確定度（k取值為2，95%置信區(qū)間）按照公式（9）進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果見(jiàn) 表2。

表2 不確定度計(jì)算結(jié)果表

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)氣相色譜法測(cè)定白酒中庚二酸二乙酯、辛二酸二乙酯和壬二酸二乙酯3種二元酸二乙酯含量的不確定度各個(gè)分量的分析和評(píng)定，可以看出重復(fù)性、標(biāo)準(zhǔn)品純度引起的不確定度是影響庚二酸二乙酯、辛二酸二乙酯和壬二酸二乙酯3種二元酸二乙酯含量測(cè)量不確定度的主要因素。由于該試驗(yàn)過(guò)程中無(wú)樣品處理過(guò)程，因此，在實(shí)際操作過(guò)程中，可以通過(guò)提高操作水平、購(gòu)買(mǎi)高純度的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、提高量取工具的精度來(lái)降低測(cè)量結(jié)果的不確定度，從而提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度。