不同種類煙草中氨含量檢測準確性分析及其不確定度

劉威 涂安婷 徐其敏

摘要 [目的]對檢測過程中工作曲線濃度范圍的選取進行研究分析，以提高不同種類煙草制品中氨含量的測定準確性。[方法]將各類煙草制品按氨含量劃分4個區域，并繪制3條濃度范圍較小的工作標準曲線（0.2～2.0、1.0～10.0、10.0～100.0 mg/L）用于分析測定。[結果]工作曲線濃度范圍對檢測結果有顯著影響，濃度范圍越大則低濃度樣品檢測結果的準確度和精密度越低。檢測結果RSDmax<0.9%，回收率在99.9%～100.7%，3個典型煙樣氨含量的測量不確定度如下：烤煙1為（0.042 5±0.001 6）‰，香料煙為（0.437±0.012）‰，白肋煙1為（5.04±0.13）‰。[結論]上述區間劃分合理，檢測數據準確、可靠。

關鍵詞 氨；工作曲線濃度范圍；區間劃分；不確定度

Analysis on Accuracy and Uncertainty in Determination of Ammonia in Different Kinds of Tobacco

LIU Wei， TU An-ting， XU Qi-min

（Huahuan International Tobacco Co.， Ltd.， Mentaizi Industrial Park of Fengyang County， Chuzhou， Anhui 233121）

Abstract [Objective] The aim was to study the concentration range of calibration curve to improve the accuracy of the determination of ammonia in different kinds of tobacco with continuous flow method. [Method] Three different calibration curves were drawn for determination of ammonia content in different tobacco and the concentration range of standard solution was 0.2-2.0 mg/L， 1.0-10.0 mg/L and 10.0-100.0 mg/L， respectively. The uncertainty of this measurement was analyzed and assessed. [Result] Tobacco products were divided into 4 groups according to ammonia content.The concentration range of calibration curve had a significant influence on the test results， that was the greater the concentration range， the lower the accuracy and precision of test results. The RSDmax was less than 0.9%， and the rate of recovery was 99.9%-100.7%. The uncertainty of this measurement were as followed： （0.042 5±0.001 6）‰ for flue-cured tobacco 1， （0.437±0.012）‰ for oriental tobacco， （5.04±0.13）‰ for burley 1. [Conclusion] The above interval differentiate was reasonable， and the detection data was accurate and reliable.

Key words Ammonia；Work curve concentration range；Interval differentiate；Uncertainty

氨是煙草中天然存在的成分，在煙草的燃吸過程中被釋放出游離在煙氣中，并與許多化合物發生作用，如可以與糖形成香味物質、可以增強煙堿的作用效果、調節煙氣酸堿度，所以對卷煙制品的吃味質量和勁頭有著重要影響[1-3]。準確地測定煙草中氨的含量，對于研究和了解卷煙的品質很有意義。

連續流動分析法是一種檢測煙草化學成分含量的常規方法，其操作方便、準確高效。近幾年來，大量研究報道了以該方法測定煙草內氨含量的優越性，并且國家煙草專賣局于2008年發布了行業標準《YC/T 245—2008 煙草及煙草制品 氨的測定 連續流動法》。

然而，筆者在檢測過程中發現不同種類煙草中氨含量存在明顯差異，最高超過1.00%，最低不足0.01%。目前，如何選取合適的工作曲線確保檢測結果的準確性以及選取不當造成的影響的研究鮮見報道。鑒于此，筆者分析了工作曲線濃度范圍對檢測結果的影響，確定了合理的濃度范圍，對不同種類煙草制品進行了區間劃分，繪制了合適的標準工作曲線測定其氨含量，并評估了檢測結果的精密度、準確性和不確定度。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

連續流動分析儀（SEAL AA3）、定量加液器（Dispensette）、電子天平（AND）、玻璃器皿等儀器和設備均已計量校準。試劑購自國藥集團，符合《YC/T 245—2008》的要求。樣品：烤煙1（南平）、烤煙2（皖南）、烤煙型卷煙、混合型卷煙、香料煙、煙熏烤煙、晾曬煙1（牡丹江）、晾曬煙2（懷化）、晾曬煙3（懷化）、白肋煙1（賓川）、白肋煙2（達州）、糊毛煙1（瀘州）、糊毛煙2（德陽）、糊毛煙3（德陽）。

2.4.5.1 標準物質質量引入的不確定度分量。記作urel（S.m）。

計量檢定證書給出天平稱量質量在0.1～210.0 g時最大允差0.5 mg，按矩形分布估計，則urel（S.m）=0.5/（3×m），結果見表5。

2.4.5.2 標準儲備液體積引入的不確定度分量。記作urel（S.V）。

標準儲備液體積測量引入的不確定度分量主要受容量瓶校準和溫度影響。

（1）容量瓶引入的不確定度分量。記作urel（S.F）。

計量檢定證書給出1 000 mL容量瓶的最大允差0.40 mL，按三角形分布估計，則

urel（S.F）=0.40/（6×1 000）=0.000 163 3

（2）溫度引入的不確定度分量。記作urel（S.C）。

1 000 mL容量瓶在20 ℃校準，實驗室溫度在（20±5）℃變動，水的體積膨脹系數為0.000 21 mL/℃，按矩形分布估計，則

urel（S.C）

=1 000×5×0.000 21/（3×1 000）=0.000 606

（3）合成標準儲備液體積引入的不確定度分量。記作urel（S.V）。

urel（S.V）=[u（S.F）]2+[u（S.C）]2=0.000 627 6

2.4.5.3 標準物質純度引入的不確定度分量。記作urel（S.P）。

硫酸銨純度G為99.5%，標準物純度的允差F為0.5%， 則urel（S.P）=F/3×G= 0.002 90。

2.4.5.4 標準儲備液稀釋引入的不確定度分量。記作urel（S.D）。

標準儲備液稀釋引入的不確定度分量主要受容量瓶校準、定容體積溫度、分度吸量管校準和移出液體溫度影響。

（1）容量瓶引入的不確定度分量。記作urel（S.D.F）。

計量檢定證書給出100 mL容量瓶的最大允差0.10 mL，按三角形分布估計，則

urel（S.D.F）=0.10/（6×100）=0.000 408

（2）定容體積溫度引入的不確定度分量。記作urel（S.D.F.C）。

100 mL容量瓶在20 ℃校準，實驗室溫度在（20±5）℃變動，水的體積膨脹系數為0.000 21 mL/℃，按矩形分布估計，則

urel（S.D.F.C）=100×5×0.000 21/（3×100）

=0.000 606

（3）分度吸量管引入的不確定度分量。記作urel（S.D.P）。

計量檢定證書給出1/5/10 mL分度吸量管的最大允差E分別為0.015、0.025、0.050 mL，按三角形分布估計，則

urel（S.D.P）=E/（6×V）

式中，V為標準儲備液移出液體的體積，分別為1.0、2.0、4.0、6.0、10.0 mL。

（4）移出液體溫度引入的不確定度分量。記作urel（S.D.P.C）。

1、5、10 mL分度吸量管在20 ℃校準，實驗室溫度在（20±5）℃變動，水的體積膨脹系數為0.000 21 mL /℃，按矩形分布估計，則

urel（S.D.P.C）=V×5×0.000 21/（3×V）= 0.000 606

（5）合成標準儲備液稀釋引入的不確定度分量。記作urel（S.D）。則

urel（S.D）=[u（S.D.F）]2+[u（S.D.F.C）]2+[u（S.D.P）]2+[u（S.D.P.C）]2=0.009 505 059

2.4.5.5 工作曲線擬合引入的不確定度分量。記作urel（C.S）。

連續流動法建立氨工作曲線采用最小二乘法擬合，則

urel（C.S）=SEa×1P+1n+（-）2SXX

計算方法參考《JJG（煙草）4.2—2010》[9]，計算結果見表5。

2.4.5.6 合成樣品濃度測量引入的不確定度分量。

urel（C）=[urel（S.m）]2+[urel（S.V）]2+[urel（S.P）]2+[urel（S.D）]2+[urel（C.S）]2

2.4.6 樣品測量重復性引入的不確定度分量。記作urel（rep）。

樣品測量重復性引入的不確定度分量，按公式：urel（rep）=sr（rep）/RT.A，其中sr（rep）為對同一樣品進行10平行測量結果的標準偏差，RT.A為對同一樣品進行10平行測量結果的平均值。

2.4.7 合成標準不確定度。

煙草及煙草制品總植物堿u（T.A）的合成標準不確定度按下式計算：

u（AMM）=RAMM×

[urel（m）]2+[urel（W）]2+[urel（V）]2+[urel（C）]2+[urel（rep）]2

2.4.8 擴展不確定度。

一般情況下可取K=2，表述為：U=2u（AMM），詳見表6。

3 結論

采用連續流動法工作檢測煙草制品內氨的含量時，工作曲線濃度范圍對檢測結果有顯著影響。工作曲線的濃度范圍越大，較低濃度的檢測數據越不可靠。而不同種類煙草中氨含量有著數十倍甚至上百倍的差異，所以在檢測之前按照氨含量的不同區別對待是必要的：

①烤煙、煙熏烤煙、香料煙、烤煙型卷煙、混合型卷煙宜配制1.0～10.0 mg/L的標準溶液進行工作曲線的繪制；②晾曬煙、白肋煙、糊毛煙等煙草制品宜配制10.0～100.0 mg/L的標準溶液；③少數烤煙、烤煙型卷煙由于氨含量明顯低于常見范圍，可配制0.2～2.0 mg/L標準溶液進行工作曲線的繪制；④晾曬煙、香料煙由于地區、品種、加工工藝的不同氨含量差異較大[1-2]，一般淡色、刺激味小的可劃分到1.0～10.0 mg/L，深色、刺激味大的宜劃分到10.0～100.0 mg/L；⑤部分氨含量過高的白肋煙、糊毛煙萃取液需要稀釋后測定。

檢測結果表明，上述區間劃分合理，檢測數據準確可靠。此外，由于3組工作曲線濃度范圍差異較大，其測量不確定度也表現出差異性，即隨著標準溶液濃度范圍的提升，測量不確定度與樣品測量值之間的比值逐漸下降，表明氨含量較高的煙葉檢測結果更準確。

參考文獻

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