趙 卉,岑 琴,胡夢坤
(沈陽產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院,沈陽 110022)
當(dāng)前,防腐劑以苯甲酸及其鈉鹽的應(yīng)用最為廣泛。苯甲酸為白色晶體或粉末,食品分析用苯甲酸溶液標(biāo)準(zhǔn)樣品是分析方法、分析儀器準(zhǔn)確傳遞量值的基準(zhǔn),使檢測的結(jié)果具有溯源性,為食品中苯甲酸檢測的質(zhì)量控制及檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性提供可靠保證。近年來,測量不確定度的評(píng)定在檢驗(yàn)檢測中越來越受到重視,一份完整的分析報(bào)告除給出測定結(jié)果外,還應(yīng)列出其不確定度,使測定結(jié)果與其他方法的測定結(jié)果具有可比性。為此,評(píng)定食品分析用苯甲酸溶液標(biāo)準(zhǔn)樣品在配制過程中的不確定度,分析不確定度來源并進(jìn)行分量分析,計(jì)算合成不確定度,為標(biāo)準(zhǔn)樣品擴(kuò)展不確定度的計(jì)算及定值奠定基礎(chǔ)。
關(guān)于不確定度的來源分析,可根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)制訂的《測量不確定度表達(dá)指南》和中華人民共和國國家計(jì)量技術(shù)規(guī)范 《測量不確定度評(píng)定與表示》(JJF1059-1999)進(jìn)行。經(jīng)分析可知,食品分析用苯甲酸溶液標(biāo)準(zhǔn)樣品配制過程中的不確定度主要來源于原料純度、稱量質(zhì)量、定容體積3個(gè)方面。
原料純度通過測定其可能含有雜質(zhì)的含量得到,不確定度由雜質(zhì)測定引起。
稱取 0.75 g 試樣,精確至 0.001 g。 在 100 mL 水中加入1.5 mL硫酸,邊煮沸邊滴加高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液至粉紅色,保持30 s不褪色,趁熱加入已稱試樣,在溶液約70℃時(shí),用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至粉紅色,保持15 s不褪色。所用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液不應(yīng)超過 0.5 mL。
2.1.1 高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定液配制按 GB/T 601-2016《化學(xué)試劑標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備》(附錄D)計(jì)算,采用雙人雙平行方式。通過計(jì)算確定4個(gè)不確定度的數(shù)值分別為 0.00031,0.00029,0.00031,0.00032 mol/L,高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定液濃度平均值的合成不確定度取4次計(jì)算的最大值(0.00032mol/L)。取包含因子 k=2,標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度平均值 (C=0.1 mol/L) 的擴(kuò)展不確定度為0.000 64 mol/L。
高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定液配制引入的不確定度為:
2.1.2 樣品稱量天平制造廠家給出的線性分量為±0.01 mg,該數(shù)值是托盤上的實(shí)際質(zhì)量與天平讀數(shù)的最大差值。線性分量假設(shè)為均勻分布,則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為上述分量計(jì)算 2次,由此得到質(zhì)量 m的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc(m)為:=0.000 011。
2.1.3 溶液轉(zhuǎn)移量取 10 mL濾液是采用 10 mL移液管(標(biāo)準(zhǔn)容量允差±0.016 mL)完成的,則:
2.1.4 滴定管50 mL A級(jí)滴定管允許的最大誤差為0.05 mL,則:
2.1.5 苯甲酸中雜質(zhì)易氧化物含量綜上所述,苯甲酸中雜質(zhì)易氧化物含量的不確定度u:
滴定法是各種雜質(zhì)測定方法中引入不確定度最大的,苯甲酸中易氧化物含量是被測雜質(zhì)含量最高的,故每種雜質(zhì)含量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度應(yīng)不大于0.000 334%。原料中測定9種雜質(zhì),因此計(jì)算雜質(zhì)總含量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度時(shí)應(yīng)適當(dāng)放大,按下式計(jì)算:
即原料純度的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.00548%。
當(dāng)稱樣量為2.000 g時(shí),由稱量引起的不確定度為 0.000 403。
校準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)樣品配制所用的2 000 mL容量瓶為經(jīng)天津計(jì)量監(jiān)督檢測科學(xué)研究院檢定并給出實(shí)測值的玻璃儀器,經(jīng)過10次計(jì)算體積平均值為1999.88 mL,假設(shè)按均勻分布,則其標(biāo)準(zhǔn)不確定度值(容量差/為 0.069 mL。
溫度容量瓶的容量是在20℃時(shí)校準(zhǔn)得到的,標(biāo)準(zhǔn)溶液配制室的溫度為(20±1)℃。容量瓶的容量變化不確定度可以由溫度變動(dòng)范圍和體積膨脹系數(shù)來估算。水的體積膨脹系數(shù)為2.1×10-4/℃,因此產(chǎn)生的體積變化為±0.42 mL。假設(shè)溫度變化是均勻分布,則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為
充滿容量瓶的體積變化引起的不確定度可通過典型樣品的重復(fù)性試驗(yàn)來評(píng)估,2 000 mL容量瓶充滿10次重復(fù)試驗(yàn)表明,該標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.306 mL,可直接用作變動(dòng)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。
以上3種分量合成得到體積標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
研究表明,苯甲酸成本較低,常被不法廠商濫用于各類食品中,因此消費(fèi)者不可避免地?cái)z入過量苯甲酸,對(duì)人體肝臟造成損害甚至致癌。
通過原料純度、稱量質(zhì)量、定容體積等方面,分析食品分析用苯甲酸溶液標(biāo)準(zhǔn)樣品配制過程中的不確定度,獲得各分量的不確定度,并計(jì)算配制過程中引起的合成不確定度。配制的食品分析用苯甲溶液標(biāo)準(zhǔn)樣品濃度為1 000 ug/mL,配制引起的合成不確定度為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.019 81%。