陶希芹

摘 要：采用鉬藍(lán)分光光度法進(jìn)行乳粉中磷含量的測定，并對乳粉中磷含量進(jìn)行不確定度評定。根據(jù)GB 5009.87—2016標(biāo)準(zhǔn)分析了乳粉中磷含量的關(guān)鍵測試步驟是樣品稱量、標(biāo)準(zhǔn)溶液配制、重復(fù)性實(shí)驗(yàn)、儀器測定，為此進(jìn)行不確定度評定。結(jié)果表明，乳粉中磷含量測定結(jié)果為（180.63±1.66）mg/100 g，k=2。影響乳粉中磷含量測定的主要因素是磷質(zhì)量濃度。

關(guān)鍵詞：鉬藍(lán)分光光度法；乳粉；不確定度；磷

Uncertainty Assessment of Phosphorus Determination in Milk Powder Using Molybdenum Blue Spectrophotometric Method

TAO Xiqin

（Guizhou Industry Polytechnic College， Guiyang 551400， China）

Abstract： The molybdenum blue spectrophotometric method is used to determine the phosphorus content in milk powder， and uncertainty assessment is conducted on the phosphorus content in milk powder. According to the GB 5009.87—2016 standard， the key testing steps for phosphorus content in milk powder are sample weighing， standard solution preparation， repeatability experiments， and instrument measurement. Therefore， uncertainty assessment is conducted. The results showed that the phosphorus content in milk powder was determined to be

（180.63 ± 1.66） mg/100 g， with k=2. The main factor affecting the determination of phosphorus content in milk powder is the phosphorus mass concentration.

Keywords： molybdenum blue spectrophotometric method; milk powder; uncertainty; phosphorus

乳粉作為一種嬰幼兒和成人的重要食品，其磷含量對于骨骼健康和營養(yǎng)平衡具有重要影響。在乳粉中進(jìn)行磷檢測是為了確保產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性。乳粉中磷含量檢測的方法主要有顯色法、分光光度法、離子色譜法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法等。其中，分光光度法具有操作簡單、成本低、方法穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用到分析檢測中。不確定度評價(jià)在檢測分析中發(fā)揮重要作用，有效的不確定度評價(jià)能夠找出影響分析方法準(zhǔn)確性的重要因素[1-5]。本文使用《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中磷的測定》（GB 5009.87—2016）[6]中分光光度法檢測乳粉中磷含量，并進(jìn)行不確定度評定，從而為后期方法檢測提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

乳粉，來自市場抽樣樣本?；鶞?zhǔn)試劑磷酸二氫鉀（青島青藥生物工程有限公司）；硝酸、硫酸、鹽酸、高氯酸，優(yōu)級純，成都市科隆化學(xué)品有限公司；磷標(biāo)準(zhǔn)溶液（50 mg·L-1）；實(shí)驗(yàn)用水為《分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法》（GB/T 6682—2008）規(guī)定的三級水；15%硫酸溶液；5%硫酸溶液；3%硫酸溶液；鹽酸（1∶1，V∶V）；鉬酸銨（50 g·L-1）；對苯二酚溶液（5 g·L-1）；亞硫酸鈉溶液（200 g·L-1）；氯化亞錫-硫酸肼溶液（取0.1 g氯化亞錫、0.2 g硫酸肼，用3%硫酸溶液稀釋定容至100 mL）；5.0 mg·L-1磷標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.2 儀器與設(shè)備

UV-1601型紫外可見分光光度計(jì)（北京瑞利分析儀器公司）；E12140型電子分析天平（美國Ohaus）；JRY-D450-D石墨電熱板（金蓉園儀器設(shè)備有限公司）。

1.3 樣品處理方法

根據(jù)GB 5009.87—2016方法，稱取0.5 g乳粉，置于200 mL廣口燒杯中，加入10 mL硝酸、1 mL高氯酸、2 mL硫酸，在石墨爐中加熱直至溶液澄清（溶解條件為120 ℃下溶解0.5 h，升溫到180 ℃溶解2 h，升溫到200 ℃溶解0.5 h），冷卻后加入5 mL水，將溶液轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中定容，得到樣品溶液，并做空白實(shí)驗(yàn)。移取10 mL樣品溶液置于50 mL容量瓶中，加入2 mL鉬酸銨（50 g·L-1）、1 mL亞硫酸鈉溶液（200 g·L-1）、1 mL對苯二酚溶液（5 g·L），加水定容到50 mL，靜置30 min，在600 nm波長處測定吸光度。

1.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線配制

分別準(zhǔn)確移取50 mg·L-1磷標(biāo)準(zhǔn)溶液0.00 mL、

2.50 mL、5.00 mL、7.50 mL、10.00 mL和15.00 mL置于50 mL容量瓶中，得到系列標(biāo)準(zhǔn)溶液中磷的濃度分別為0 mg·L-1、2.50 mg·L-1、5.00 mL·L-1、

7.50 mg·L-1、10.00 mg·L-1和15.00 mg·L-1。按照樣品測試方法操作，以吸光度為縱坐標(biāo)、磷濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

2 結(jié)果與分析

2.1 數(shù)學(xué)模型

根據(jù)GB 5009.87—2016得到試樣中磷含量的計(jì)算公式為

（1）

式中：ρ為根據(jù)磷標(biāo)準(zhǔn)溶液曲線方程查得試樣溶液中磷的質(zhì)量濃度，μg·mL-1。X為試樣中的磷含量，mg/100 g；m為試樣質(zhì)量，g；V為樣品定容后體積，mL；V1為吸取樣品溶液體積，mL；V2為比色定容體積，mL。

2.2 不確定度來源

根據(jù)GB 5009.87—2016方法得到乳粉測量過程中不確定度主要來源于樣品稱量、磷質(zhì)量濃度、測量重復(fù)性、分光光度計(jì)幾個(gè)方面。

2.3 不確定度分量計(jì)算

2.3.1 樣品稱量引入的不確定度

稱樣量為0.5 g，根據(jù)天平提供證書得到允許誤差為±0.1 mg，按照矩形分布（），得到樣品稱量（平行稱取2次）引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

g

樣品稱量引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

2.3.2 磷質(zhì)量濃度引入的不確定度

（1）分取標(biāo)準(zhǔn)溶液體積引入的不確定度。磷標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書提供了磷標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)濃度

（50 mg·L-1）的擴(kuò)展不確定度U=0.28（k=2），因此磷標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為，磷標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為。

標(biāo)準(zhǔn)曲線配制中使用25 mL移液管，根據(jù)檢定證書得到25 mL移液管的體積允許誤差為±0.03 mL，按照三角分布（），得到25 mL移液管引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 mL。則5次移液引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

由此得到分取標(biāo)準(zhǔn)溶液體積引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

（2）標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的不確定度。對系列標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測試，以吸光度值為縱坐標(biāo)、磷質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到擬合曲線方程為A=

0.036 93x+0.007 21，R2=0.999 9。

最小二乘法擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定

度[7-12]的計(jì)算公式為

（2）

式中：p為乳粉試樣測量次數(shù)，p=6；n為標(biāo)準(zhǔn)工作曲線溶液測量次數(shù)，n=3；c為乳粉中磷的質(zhì)量濃度，c=3.72 μg·mL-1；c為標(biāo)準(zhǔn)工作曲線中磷質(zhì)量濃度的平均值，c=9 μg·mL-1；a為擬合曲線斜率，a=0.036 93；b為擬合曲線截距，b=0.007 21；Ai為試樣吸光度。

計(jì)算得到標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為urel（c）=0.001 04。

因此，磷質(zhì)量濃度引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

2.3.3 測量重復(fù)性引入的不確定度

對同一乳粉樣品進(jìn)行8次平行測定，8次測定結(jié)果分別為180.4 mg/100 g、181.2 mg/100 g、180.5 mg/100 g、

180.8 mg/100 g、181.7 mg/100 g、179.9 mg/100 g、180.2 mg/100 g和180.3 mg/100 g。乳粉中磷含量重復(fù)測定的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算公式[13-16]為

（3）

式中：xi為乳粉樣品第i次測定結(jié)果，mg/100 g；x為乳粉樣品測試平均值，mg/100 g；n為測試次數(shù)。

根據(jù)式（3）計(jì)算得到乳粉中磷含量重復(fù)測定引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為urel（s）=0.001 07。

2.3.4 分光光度計(jì)引入的不確定度

分光光度計(jì)的分辨率（F）為0.001[5]，分光光度計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u（A）=0.29F=0.000 29。對樣品溶液進(jìn)行8次測定，得到平均吸光度為0.139，由此得到分光光度計(jì)引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度

2.4 合成不確定度

計(jì)算得到合成相對不確定度為

0.004 6

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

u=180.63×0.004 6=0.83 mg/100 g

2.5 擴(kuò)展不確定度

置信概率為0.95%時(shí)，得到置信因素k0.95=2，則擴(kuò)展不確定度為U=0.83×2=1.66。因此，得到乳粉中磷含量測定結(jié)果為（180.63±1.66）mg/100 g，k=2。

3 結(jié)論

本文研究了鉬藍(lán)分光光度法測定乳粉中磷含量的不確定度，得出試樣中磷含量的檢測結(jié)果為（180.63±1.66）mg/100 g，k=2。在各不確定度分量中，磷質(zhì)量濃度對含量測定的影響最大，建議在使用

GB 5009.87—2016中的鉬藍(lán)光度法測定乳粉時(shí)加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)溶液配制管理，提高方法準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)

[1]劉騰飛，張麗，楊代鳳，等.氣相色譜法測定茶鮮葉中4種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量的不確定度分析[J].食品工業(yè)科技，2023，44（1）：323-331.

[2]張麗霞，郭慶園，華啟誠，等.GC-MS法測定保健食品中他汀類藥物含量的不確定度評定[J].食品與機(jī)械，2022，38（6）：82-87.

[3]路振華，張晉波，張晉陽.復(fù)混肥料中有效磷含量的GUM法不確定度評定[J].中國測試，2020，46（增刊1）：

64-67.

[4]張麗，劉騰飛，姚菱一，等.茶鮮葉中3種擬除蟲菊酯農(nóng)藥殘留量測定的不確定度分析[J].食品與機(jī)械，2023，39（6）：59-64.

[5]武巍，蔡玉紅，樊慧梅，等.磷鉬藍(lán)分光光度法測定玉米籽粒中磷含量的不確定度評估[J].東北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2020，45（4）：101-104.

[6]國家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會，國家食品藥品監(jiān)督管理總局.食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中磷的測定：GB 5009.87—2016[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2016.

[7]翟洪穩(wěn)，范素芳，王娟，等.測量不確定度在食品檢驗(yàn)中的應(yīng)用及進(jìn)展[J].食品科學(xué)，2021，42（5）：314-320.

[8]王宜生.果蔬食品中有機(jī)磷類農(nóng)藥不確定度的測定[J].食品研究與開發(fā)，2010，31（8）：125-127.

[9]蔣永祥，葉麗.茶葉中多種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量測定不確定度的評定[J].分析試驗(yàn)室，2006（12）：54-57.

[10]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.化學(xué)分析測量不確定度評定：JJF 1135—2005[S].北京：中國計(jì)量出版社，2005.

[11]中國合格評定國家認(rèn)可委員會.化學(xué)分析中不確定度的評估指南：CNAS—GL006：2019[EB/OL].（2019-04-09）[2023-07-10].https：//www.cnas.org.cn/rkgf/sysrk/rkzn/2019/04/896487.shtml.

[12]嚴(yán)互彬，李國偉，盧毅.高碘酸鉀光度法測定釩鐵中錳含量的不確定度評定[J].化工管理，2022（22）：76-79.

[13]許華杰，王先桂.分光光度法測定高粱中單寧含量的不確定度評定[J].糧食與油脂，2021，34（10）：140-144.

[14]邵燕子，蘇華，李會，等.分光光度法測定甲醇中羰基化合物含量的不確定度評定[J].應(yīng)用化工，2021，50（8）：2332-2334.

[15]王瑩.分光光度法測定蕎麥總酚含量的不確定度評定[J].糧食與油脂，2021，34（3）：128-132.

[16]吳迪，劉笑笑，王瑩，等.分光光度法測定酸菜中亞硝酸鹽含量的不確定度評定[J].東北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2020，45（5）：107-111.