FID-內(nèi)標(biāo)法測定白酒中己酸乙酯不同濃度的不確定度及變化趨勢

林龍飛，王培瑾

（成都市食品檢驗研究院，四川成都 611100）

目前中國白酒發(fā)展歷程中，濃香型白酒在2020年中國白酒行業(yè)銷售收入細(xì)分市場份額高達(dá)50%，醬香型占據(jù)27%[1]?！栋拙瀑|(zhì)量要求 第1 部分：濃香型白酒》（GB/T 10781.1—2021）及《醬香型白酒》（GB/T 26760—2011）都對己酸乙酯有嚴(yán)格的質(zhì)量要求。而己酸乙酯是濃香型白酒的主要香味成分，其濃郁的酯香能夠掩蓋酒體中存在的諸多缺陷。因此，企業(yè)更加關(guān)注己酸乙酯的數(shù)據(jù)分析。GB/T 10781.1—2021 對生產(chǎn)期限小于一年的白酒，取消了己酸乙酯濃度上限限制，但對低限（≤1.20 g·L-1）要求沒有降低[2]，由此可見濃香型白酒中己酸乙酯的重要性。在高質(zhì)量發(fā)展的大背景下，政府的監(jiān)管力度越來越大，消費者對產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高。近年來，對白酒中己酸乙酯不確定度的評定的研究較多[3-7]。本文從實際工作出發(fā)，當(dāng)測得結(jié)果處于產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)臨界值時，應(yīng)給出測量結(jié)果的不確定度。因此，本文對己酸乙酯含量要求較高的濃香型白酒、己酸乙酯含量要求較低的醬香型白酒中己酸乙酯不確定度進行評定，為相關(guān)工作提供參考。

本文依據(jù)《化學(xué)分析不確定度評估指南》（CNAS-GL 006：2018）[8]、《測量不確定度評定與表示》（JJF 1059.1—2012）[9]、《實驗室質(zhì)量控制規(guī)范 食品理化檢測》（GB/T 27404—2008）[10]、《檢測和校準(zhǔn)實驗室能力的通用要求》（GB/T 27025—2019）[11]、《檢測實驗室中常用不確定度評定方法與表示》（GB/T 27411—2012）[12]及《白酒分析方法》（GB/T 10345—2022）[13]?！栋拙品治龇椒ā罚℅B/T 10345—2022）中對己酸乙酯取消了校正因子的測定，直接給出結(jié)果計算。這也是與時俱進，符合現(xiàn)代儀器分析方法要求，目前市面上的氣相色譜儀均自帶校正因子計算。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

52°濃香型白酒；53°醬香型白酒；1.206 7 g·L-1己酸乙酯自配溶液；己酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（純度：99.9%，有效日期：2024 年3 月18 日）；乙酸戊酯標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（純度：99.5%，有效日期：2024 年3 月1 日）；乙醇為色譜純；水為超純水；安捷倫8890氣相色譜儀，帶7683B 自動進樣器和FID 檢測器。

1.2 溶液的配制

①50%乙醇溶液。在1 000 mL 容量瓶中加入500 mL 無水乙醇，用超純水定容至刻度，混勻，現(xiàn)配現(xiàn)用。②乙酸正戊酯內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液（35.065 9 g·L-1）的配制。準(zhǔn)確稱取3.524 21 g 乙酸正戊酯標(biāo)準(zhǔn)品于100 mL 容量瓶中，用50%的乙醇水溶液定容至刻度，混勻，有效期為2023 年2 月2 日—2024 年2 月1 日。③己酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)儲備液（16.643 7 g·L-1）的配制。準(zhǔn)確稱取0.416 51 g 己酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)品于25 mL 容量瓶中，用50%的乙醇水溶液定容至刻度，混勻，有效期為2023 年2 月2 日—2024 年2 月2 日。④中間標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制。準(zhǔn)確量取己酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)儲備液6.25 mL于25 mL 容量瓶中，用50%的乙醇水溶液定容至刻度，己酸乙酯濃度為4.160 9 g·L-1，現(xiàn)配現(xiàn)用。⑤系列標(biāo)曲工作溶液配制。分別吸取0.60 mL、1.20 mL、2.40 mL、5.00 mL、10.00 mL 中間溶液于5 個10 mL容量瓶中加入0.1 mL 內(nèi)標(biāo)溶液，使用50%乙醇水溶液定容，充分混勻。配成己酸乙酯為0.249 7 g·L-1、0.499 3 g·L-1、0.998 6 g·L-1、2.080 4 g·L-1和4.160 9 g·L-1系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，現(xiàn)配現(xiàn)用。⑥1.206 7 g·L-1己酸乙酯溶液配制。吸取2.90 mL 中間溶液于10 mL 容量瓶中加入0.1 mL內(nèi)標(biāo)溶液，使用50%乙醇水溶液定容，充分混勻。

1.3 儀器條件

色譜柱：MD-930（30 m×0.32 mm，1.00 μm）；程序升溫：初溫60 ℃保持18 min，以20 ℃·min-1的速率升到120 ℃，保持9 min；進樣口溫度250 ℃；檢測器溫度：250 ℃；氮氣作載氣，流速1.0 mL·min-1，分流比40：1；進樣量1 μL。

2 結(jié)果與分析

2.1 線性方程驗證

將配制好的系列標(biāo)準(zhǔn)工作液上機檢測，標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖1，結(jié)果滿足GB/T 27404—2008 附錄F 要求。

圖1 己酸乙酯線性圖

2.2 樣品測定

吸取兩個白酒樣品10.0 mL 各兩份于具塞試管中，分別加入內(nèi)標(biāo)溶液0.1 mL，混勻后，6 次平行測定濃香型、醬香型白酒樣品和自配溶液中己酸乙酯的質(zhì)量濃度，其測定結(jié)果如表1 所示。

表1 不同濃度測定結(jié)果

2.3 不確定度來源分析

GB/T 10345—2022 中規(guī)定用內(nèi)標(biāo)法來測定白酒中的己酸乙酯，因此可以忽略進樣量對結(jié)果的影響，即可以忽略進樣量的不確定度。本文所考慮的B 類不確定度主要有標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)稱量引入的不確定度、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)純度引入的不確定度、標(biāo)準(zhǔn)溶液定容引入的不確定度以及氣相色譜儀產(chǎn)生的不確定度。

2.4 不確定度分量的計算

JJF 1059.1—2012 中明確將測量不確定度分為了A 類和B類不確定度。無論是A 類還是B類不確定度，都可以用標(biāo)準(zhǔn)偏差表征[9]。

2.4.1 A 類不確定度

根據(jù)樣品測量結(jié)果計算標(biāo)準(zhǔn)偏差，計算公式為

式中：Xi為第i次測量結(jié)果，g·L-1；n為次數(shù)；為平均值，g·L-1。計算結(jié)果為

根據(jù)A 類標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計算公式為

式中：S為標(biāo)準(zhǔn)偏差；n為測定次數(shù)；為均值，g·L-1。

根據(jù)公式（2）得

2.4.2 B 類不確定度

本文所考慮的B 類不確定度均按均勻分布進行評估，評估公式為

式中：U為相關(guān)證書中給定的誤差以及擴展不確定度。

（1）標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)稱量引入的不確定度。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)稱量使用十萬分之一電子分析天平，分度值引入的誤差可忽略不計，檢定證書給出的最大允許誤差為±0.1%，因為是內(nèi)標(biāo)法，暫不考慮內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)稱樣引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

（2）標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)純度引入的不確定度。己酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)鑒定證書的純度誤差為±0.5%，因此標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)純度引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

（3）標(biāo)準(zhǔn)溶液定容引入的不確定度。在乙酸正戊酯內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液配制中，容量瓶定容誤差會引入不確定度。容量瓶規(guī)格為100 mL 容量瓶的允許誤差為±0.08 mL，因此容量瓶引入的不確定度為

將溫度引入到不確定度中，容量瓶在20 ℃校準(zhǔn)，而實驗室內(nèi)溫度通常控制在（20±5）℃，乙醇在20 ℃膨脹系數(shù)為0.001 09℃-1，水在20 ℃膨脹系數(shù)為2.1×10-4℃-1，則50%乙醇水溶液的膨脹系數(shù)為6.5×10-4℃-1，溫度引起的體積變化為±（100×5×6.5×10-4）=±0.32 mL，因此溫度效用引入的不確定度為

標(biāo)準(zhǔn)溶液定容引入的不確定度為

則標(biāo)準(zhǔn)溶液定容引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

（4）氣相色譜儀產(chǎn)生的不確定度。氣相色譜檢定的擴展不確定度為1.00%，則氣相色譜儀引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

2.5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計算

本文采用的測量模型為y=x，不確定度的各分量相互間不相關(guān)。不同己酸乙酯濃度的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

2.6 擴展不確定度的計算

擴展不確定度由合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度乘包含因子k得到，本文k取2。公式為

根據(jù)公式（4），計算得

不同濃度的擴展不確定度及結(jié)果表示見表2。

表2 不同濃度的擴展不確定度及結(jié)果表示

3 結(jié)論

本文只考慮單人多次實驗，未考慮多人多次情況。本文通過反復(fù)計算對比得出，當(dāng)測定值介于標(biāo)準(zhǔn)的臨界值時，不確定對判定結(jié)果影響較大，因此精準(zhǔn)計算該濃度水平的不確定度尤為重要。當(dāng)測定值小于1.180 g·L-1時，可以判定其不合格。同時還發(fā)現(xiàn)低濃度不確定度數(shù)值偏大，可見低濃度時，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度降低。