王嘉慧

（江蘇省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院，江蘇南京 210000）

食品添加劑砷含量應(yīng)用原子熒光光譜法測定的不確定度分析

王嘉慧

（江蘇省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院，江蘇南京 210000）

目的：探究應(yīng)用原子熒光光譜法測定食品添加劑砷含量的不確定度。方法：選擇食品添加劑泡打粉為研究對象，根據(jù)食品添加劑中砷特點、性質(zhì)等，以原子熒光光譜法為基點，采用適宜的實驗方法。結(jié)果：砷含量測試結(jié)果表述為（1.73±0.24）mg/kg。結(jié)論：不確定度主要來源于標(biāo)準(zhǔn)中間液和校準(zhǔn)工作溶液的配制、曲線擬合過程以及重復(fù)性測試。

食品添加劑；砷含量；原子熒光光譜法；不確定度

砷是類金屬元素，有著兩性元素特征，單質(zhì)砷并不具有毒性，但砷化物中卻具有毒性，有機(jī)砷、無機(jī)砷的毒性大致相同，三價砷毒性極高。同時，在新形勢下，各類添加劑被應(yīng)用到食品生產(chǎn)過程中，添加劑中都含有一定的砷，一旦超過規(guī)定，食品存在安全隱患，危及社會大眾生命安全。在監(jiān)測食品添加劑砷含量中，檢測人員可以將原子熒光光譜法應(yīng)用其中，但需要客觀評定其不確定度，準(zhǔn)確把握食品添加劑中砷具體含量。

1 一般資料和方法

1.1 一般資料

在實驗之前，實驗人員要從實際出發(fā)，根據(jù)各方面實際情況，準(zhǔn)確把握應(yīng)用到實驗中的砷標(biāo)準(zhǔn)溶液，科學(xué)選擇儀器設(shè)備，應(yīng)用AFS-9800雙道氫化物原子熒光光譜儀。要控制好實驗溫度以及濕度，溫度為（20±4）℃，相對濕度不能超過75%，確保實驗各環(huán)節(jié)順利進(jìn)行。

1.2 方法

在實驗過程中，實驗人員要根據(jù)GB 5009.76-2014 標(biāo)準(zhǔn)，稱取適量的固體泡打粉1g，將其放入容積為100mL的錐形瓶內(nèi)，分別加入20mL硝酸、1.25mL硫酸。第二天，以將錐形瓶放到電熱板上面，控制好電熱板的溫度，不超過220℃進(jìn)行加熱。瓶中硫酸冒出白煙之后，冷卻，在瓶中加入25mL水，再次加熱，直到瓶中的硫酸再次冒出白煙，便可以冷卻。在瓶中加入適量的消化液，控制好硫脲溶液量，即2.5mL，并用水沖洗，混勻之后等待測量。隨后，明確用于實驗中的還原劑，可以利用硼氫化鉀，將形成的AsH3放入到原子化器中。

1.3 建立數(shù)學(xué)模型

其中，X-樣品中砷的含量，mg/kg；C-試樣空白扣除后的測定濃度，ng/mL；V-樣品消化液體積，mL；m-樣品質(zhì)量，g；1 000-換算系數(shù)；f復(fù)-重復(fù)性修正因子；f均、f消、f儀-樣品均勻性、消解一致性、儀器影響因子。

根據(jù)（1）導(dǎo)出（2）式如下：

2 結(jié)果

2.1 由m稱量引入的不確定度

在0.1mg的分度值下測得樣品的質(zhì)量為1.0 042g，根據(jù)《電子天平檢定規(guī)程》（JJG 1 036-2 008）確定誤差范圍為0.05mg，再假設(shè)成矩形分布，，根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算得到的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.0 289mg，計算公式為。重復(fù)計算兩次，產(chǎn)生的不確定度Um為0.0 409mg，Urel(m)為0.00 004，計算公式為/1 004。

2.2 由V引入的不確定度

2.3 由C引入的不確定度

2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)純度的不確定度

標(biāo)準(zhǔn)不確定度Uf=1μg/mL，相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度Urel（f）=1/1 000=0.001。根據(jù)中國計量科學(xué)研究院提供的計量關(guān)系：“標(biāo)準(zhǔn)儲備液濃度=1 000μg/mL時，擴(kuò)展不確定度u=2μg/mL。”

2.3.2 配制標(biāo)準(zhǔn)中間液的不確定度

中間液制備過程中，涉及一系列玻璃器皿的使用，存在允許誤差范圍，表1詳細(xì)列舉了各器皿分別存在的允差，以及對應(yīng)的相對不確定分量。根據(jù)表1標(biāo)準(zhǔn)計算得到中間液相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度

2.3.3 配制標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的不確定度

表2是標(biāo)準(zhǔn)工作溶液詳細(xì)配制過程，過程中使用到的各玻璃器皿以及其對應(yīng)允差范圍等參數(shù)如表1所示。根據(jù)表1、表2計算得到

表1 量具校準(zhǔn)引入的不確定度

表2 標(biāo)準(zhǔn)工作溶液稀釋過程

2.3.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線樣品濃度擬合引入的不確定度

表3是按照標(biāo)準(zhǔn)繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線中，砷濃度C和儀器相應(yīng)峰面積Y的對應(yīng)數(shù)值。根據(jù)最小二乘法擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線為：Y=aC+b=302.279C+31.878，R2=0.9996。對同一樣品溶液重復(fù)進(jìn)行多次測量，結(jié)果如表4所示。

表3 標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度響應(yīng)

表4 樣液測試結(jié)果

2.3.5 測量濃度C的相對不確定度

2.4 重復(fù)測量引入的相對不確定度

表5列舉了重復(fù)多次測定樣品得到的各項測定結(jié)果。

表5 重復(fù)測定結(jié)果

2.5 合成不確定度及擴(kuò)展不確定度

表6是根據(jù)GB 5009.76-2014所列出的食品添加劑中砷含量的不確定度分量評定結(jié)果。根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算得到：

再根據(jù)

U（X）=Urel（X）×計算得到U（X）=0.12mg/kg，最后根據(jù)U=k×U（X），k=2計算得到U=0.24mg/kg。

表6 不確定度分量評定

3 結(jié)論

不確定度主要來源于標(biāo)準(zhǔn)中間液和校準(zhǔn)工作溶液的配制、曲線擬合過程以及重復(fù)性測試，因此應(yīng)用原子熒光法分析食品添加劑中的砷含量，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對上述主要影響因素的管理與控制，盡可能的保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

Analysis of the Uncertainty of Arsenic Content in Food Additives By Atomic Fluorescence Spectrometry

Wang Jia-hui
(Jiangsu Institute of Product Quality Supervision and Inspection,Jiangsu Nanjing 210000)

Objective:To explore the application of food additives determination of arsenic content by Atomic Fluorescence Spectrometry with uncertainty.Methods:Food additives and baking powder as the research object,according to the characteristics of arsenic in food additives,such as the nature,by atomic fluorescence spectrometry as the basis,using appropriate experimental methods.Results:The expression of arsenic content test results (1.73±0.24)mg/kg.Conclusion:The main sources of the uncertainty of standard solution and intermediate calibration solution,curve fitting and repeatability test.

Food additive;Arsenic content;Atomic fluorescence spectrometry;Uncertainty

R155.5

A

2096-0387（2017）05-0057-03

王嘉慧（1974—），女，江蘇南京人，本科，工程師，研究方向：化學(xué)分析與研究。