高效液相色譜法測定乳粉中苯甲酸含量的不確定度評定

劉琳琪，黎成勇，黃永平

（長沙學院 生物工程與環境科學系，湖南 長沙410003）

分析測試

高效液相色譜法測定乳粉中苯甲酸含量的不確定度評定

劉琳琪，黎成勇，黃永平

（長沙學院 生物工程與環境科學系，湖南 長沙410003）

依據JJF1059-1999《測量不確定度評定與表示》的原理與方法，建立了液相色譜法測定乳粉中苯甲酸含量的測量不確定度評定的數學模型，并對測試過程中不確定度分量的來源進行了分析、量化和合成。結果表明：最終結果的不確定度主要由樣品處理過程產生的不確定度引起。

液相色譜；乳粉；苯甲酸；不確定度評定

Abstract:Based on JJF1059-1999 Evaluation of the Uncertainty of Determination and Expression,a mathematicalmodel was established to assess the uncertainty of analyzing benzoic acid in milk powder by HPLC.Factors thatwere contributing to the uncertainty were analyzed,quantified and synthesized.The results showed that the uncertainty of this experiment ismainly caused by the treatmentof sample.

Key words:liquid chromatography；milk powder；benzoic acid；uncertainty evaluation

苯甲酸是一種廣泛使用的食品防腐劑，依據GB2760-2007規定，可應用于果脯、蜜餞、調味料、腌制蔬菜、果汁飲料、果酒等食品中，不允許在乳制品中添加[1]。但是，乳中本身含有苯甲酸。根據消費者對乳制品中苯甲酸的關注，以及對乳制品安全風險評價的需要，新的乳制品標準正在修訂中，根據專家的建議，已將苯甲酸含量列為產品質量指標之一，并規定了允許檢出的最高限量值。為了在測量結果的表達和質量評定等方面更為準確，本實驗參照GB/T21703-2008《乳與乳制品中苯甲酸和山梨酸的測定》中檢測方法[2]，根據JJF1059-1999《測量不確定度評定與表示》對乳粉中苯甲酸含量的不確定度進行了測量和評定[3]，以期為評定測量結果質量提供理論基礎和科學依據。

1 測量方法

1.1 儀器與試劑

1200高效液相色譜儀（安捷倫公司）。

苯甲酸標準品（sigma公司）；甲醇（色譜純），水（超純水）；其他試劑均為分析純。

1.2 試樣處理

準確稱取3g樣品，加10mL水溶解，再加入0.1mol·L-1NaOH溶液25mL于超聲波水浴中處理15min。用 0.5mol·L-1H2SO4pH 值到 8，加入 92g·L-1的亞鐵氰化鉀和183g·L-1的乙酸鋅溶液各2mL，劇烈振搖后定容到100mL，靜置15min，上清液過濾膜用于高效液相色譜分析。

1.3 色譜條件

色譜柱為AgilentXDBC18色譜柱（4.6250mm）；流動相為甲醇：磷酸鹽緩沖溶液（pH值為6.7）=1∶9；流速 1.2mL·min-1；檢測波長 227nm；柱溫為室溫；進樣量10μL。

2 數學模型

式中 X：樣品中苯甲酸的含量，mg·kg-1；As：樣品溶液中苯甲酸的響應值（峰面積）；Ar：標準溶液的響應定量檢測公式：值（峰面積）；C：標準溶液的濃度，μg·mL-1；V：樣品溶液定容體積，mL；m 為樣品質量，g；frec：回收率校正因子，為回收率的倒數。

從檢測過程和數學模型分析，本實驗的測量不確定度主要來源于標準溶液濃度、樣品溶液的響應值、標準溶液的響應值、樣品稱量、定容體積、回收率等幾個方面[4]。

3 不確定度分量的來源及其量化

3.1 試樣稱量的不確定度Urel(m)

3.1.1天平的不確定度Urel（m1）天平校準證書給出的在95%置信水平時，Up＝0.3mg，按照正態分布考慮評定其標準不確定度U（m1）。查表得，當置信水平p＝95%時，kp＝1.96。

3.1.2 天平重復稱樣引起的不確定度 用砝碼在該天平上9次重復測定，極差為R＝0.1mg，用極差法計算 U（m2），查表得 C＝2.97。

3.1.3 試樣稱量的相對不確定度合成

上述兩項合成得出稱量的不確定度為：

本實驗中稱樣量為3g，相對不確定度Urel（m）=U（m）/m=0.1535/3000=5.1210-5

3.2標準溶液的不確定度Urel（c）

3.2.1標準物質引入的不確定度Urel（std）

標準物質購自sigma公司，根據標準物質證書不確定度為1%，k=2，其相對不確定度為：Urel（std）=1%/2=0.005。

3.3 試樣處理定容體積的不確定度Urel（V）

3.4 樣品溶液響應值的不確定度Urel（As）

標準溶液響應值的不確定度包括色譜儀的測量線性和色譜測量重復性。

（1）因為測量時結果均在色譜儀的測量線性范圍內，所以色譜儀的測量線性產生的不確定度可忽略。

（2）色譜測量重復性包括進樣系統引入的不確定度、檢測器引入的不確定度和儀器數據處理系統引入的不確定度。色譜測量重復性可用重復進樣來評定，該不確定度屬于A類評定。將處理好的樣品溶液連續進樣9次，所得測量峰面積為：114.3、113.3、114.0、114.6、113.8、113.6、115.1、113.8、114.9。以平均值的實驗標準差s（xˉ）作為測量結果的標準不確定度。標準不確定度和相對標準不確定度分別為：

3.5標準溶液響應值的不確定度Urel（Ar）

按照3.4同法分析，將標準工作液連續進樣9次，所得測量峰面積為：99.3、101.2、100.4、99.8、99.5、100.1、101.7、100.5、101.4。標準不確定度和相對標準不確定度分別為：

3.6回收率因子的不確定度Urel（frec）

回收率是在樣品處理過程中產生的，主要由樣品均一性、溶液轉移、提取效率、制備過程復雜程度等因素引入。本實驗采用添加苯甲酸標準物質高、中、低3個水平，每個水平平行測定3次，9次添加回收率的相關數據進行計算，其回收率結果見表1。按照標準不確定度的A類評定，以平均值的實驗標準差作為s（xˉ）測量結果的標準不確定度。標準不確定度和相對標準不確定度分別為：

表1 回收率測定結果Tab.1 Determination results for recovery

同時，對平均回收率進行顯著性檢驗（t檢驗），當檢驗值 t大于或等于 t（0.05/2，8）=2.306 時，說明有顯著性差異，計算公式中需采用frec以修正結果；當檢驗值 t小于 t（0.05/2，8）時，說明無顯著性差異，計算公式中不必采用frec以修正結果。計算結果如下：

t值大于臨界值t(0.05/2，8)=2.306，說明有顯著性差異，計算公式中需采用frec以修正結果。

4 不確定度的合成和擴展

4.1 合成相對不確定度根據2中給出的數學模型，將以上各相對不確定度分量合成：

4.2 擴展不確定度

合成不確定度U（X）=Urel（X）×X=0.0154×31.4=0.48mg·kg-1，其中 31.4mg·kg-1為本實驗測得實際乳粉樣品的苯甲酸含量平均值。取包含因子k＝2，則擴展不確定度為：

5 測量不確定度報告

按照GB/T 21703-2008《乳與乳制品中苯甲酸和山梨酸的測定》測定乳粉中苯甲酸含量結果為：X=31.4±0.96mg·kg-1。

6 結論

綜上所述，最終結果的不確定度主要由樣品處理過程產生的不確定度引起，其他分量引起的不確定度與樣品處理過程產生的不確定度相比較小，可忽略不計。在實驗中，可以通過規范樣品處理過程中的操作和提高提取效率，進一步提高回收率和減小測量結果的不確定度。

［1］GB 2760-2007食品添加劑使用衛生標準［S］.

［2］GB/T 21703-2008乳與乳制品中苯甲酸和山梨酸的測定［S］.

［3］JJF 1059-1999測量不確定度評定與表示［S］.

［4］JJF 1135-2005化學分析測量不確定度評定［S］.

［5］JJG 196-2006常用玻璃量器檢定規程［S］.

Uncertainty evaluation for the determ ination of benzoic acid in m ilk powder by HPLC

LIU Lin-qi，LI C heng-yong，HUANG Y ong-ping（College of Bioengineering and Environmental Engineering,Changsha University,Changsha 410003，China）

O657.37

A

1002-1124（2011）01-0024-03

2010-10-22

劉琳琪（1982-），女，碩士，助教，從事化學分析教學工作。