殷超，李靜，鹿毅（國(guó)家農(nóng)副產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，新疆烏魯木齊830011）

氣相色譜法測(cè)定乳粉中碘含量的不確定度評(píng)定

殷超，李靜，鹿毅
（國(guó)家農(nóng)副產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，新疆烏魯木齊830011）

采用氣相色譜法測(cè)定嬰兒配方乳粉中碘的含量，較全面的考慮整個(gè)測(cè)定過(guò)程的不確定度來(lái)源并對(duì)各不確定度分量進(jìn)行了評(píng)定和量化，計(jì)算了合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度。不確定度主要來(lái)自標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度。嬰兒配方乳粉中碘的含量結(jié)果表示為（80.625 6±1.443）g/100 g，k=2。

嬰兒配方乳粉；碘；不確定度；氣相色譜法

嬰兒配方乳粉中都含有碘[1]，它與母乳都是嬰兒所需碘的主要來(lái)源。碘是人體必需的微量元素，與人體的生長(zhǎng)發(fā)育、新陳代謝密切相關(guān)，特別是對(duì)嬰兒大腦的發(fā)育起著重要的作用，因此也常被稱(chēng)為“智慧元素”[2]。但碘的過(guò)量攝入同樣會(huì)使甲狀腺功能紊亂，影響身體和智力發(fā)展[3]。GB 10765-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)嬰兒配方食品》[4]就對(duì)嬰兒配方食品中的碘含量進(jìn)行了規(guī)定。因此，對(duì)嬰幼兒配方奶粉中碘的準(zhǔn)確檢測(cè)是十分必要的。檢測(cè)方法的不確定度是判定測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度的依據(jù)。近幾年，不確定度分析在食品檢測(cè)中越來(lái)越受到重視[5-8]。本研究根據(jù)JJF 1059.1-2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》[9]，參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5413.23-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)嬰幼兒食品和乳品中碘的測(cè)定》[10]對(duì)氣相色譜法測(cè)定嬰兒配方乳粉中碘含量的不確定度進(jìn)行了分析與評(píng)估，明確了氣相色譜法測(cè)定嬰兒配方乳粉中碘含量不確定度的主要影響因素。

1　材料與方法

1.1儀器

450-GC氣相色譜儀（具有電子捕獲檢測(cè)器）：布魯克公司；RV10數(shù)顯型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：北京賽美思儀器設(shè)備有限公司；multivap 100氮吹儀：美國(guó)Organomation公司。

1.2樣品與試劑

嬰兒配方乳粉（乳粉質(zhì)控樣品）：購(gòu)于中國(guó)檢科院。

碘化鉀（優(yōu)級(jí)純）；丁酮、環(huán)己烷（色譜純），雙氧水，亞鐵氰化鉀、乙酸鋅、濃硫酸、無(wú)水硫酸鈉均為分析純。

1.3樣品前處理

稱(chēng)取混合均勻的嬰兒配方乳粉樣品5 g于150 mL三角瓶中，用25 mL約40°C的熱水溶解。將上述處理過(guò)的試樣溶液轉(zhuǎn)入100 mL容量瓶中，加入5 mL亞鐵氰化鉀溶液和5 mL乙酸鋅溶液后，用水定容至刻度，充分振搖后靜止10 min。濾紙過(guò)濾后吸取濾液10 mL 于100 mL分液漏斗中，加10 mL水。向分液漏斗中加入0.7 mL硫酸，0.5 mL丁酮，2.0 mL雙氧水，充分混勻，室溫下保持20 min后加入10 mL正己烷振蕩萃取2 min。靜止分層后，將水相移入另一分液漏斗中，再進(jìn)行第2次萃取。合并有機(jī)相，用水洗滌兩到3次。通過(guò)無(wú)水硫酸鈉過(guò)濾脫水后移入50 mL容量瓶中用正己烷定容，此為試樣測(cè)定液。

1.4碘標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定液的制備

分別吸取1.0、2.0、4.0、5.0、6.0 mL碘標(biāo)準(zhǔn)工作液，相當(dāng)于1.0、2.0、4.0、5.0、6.0μg的碘，其他分析步驟同1.3。

1.5氣相色譜測(cè)定條件

色譜柱為HP-5（30 m×0.32 mm×0.25μm），載氣：高純氮（99.999%），流速為1.0 mL/min，分流進(jìn)樣，進(jìn)樣量為1.0μL，分流比為10∶1，進(jìn)樣口溫度：260℃。檢測(cè)器溫度：300℃，升溫程序：50℃保持6 min，以30℃/min的速度升高到180℃，然后以35℃/min的速度升高到280℃，保持3 min。

2　數(shù)學(xué)模型的建立

嬰幼兒配方乳粉中碘的計(jì)算公式如下所示：

式中：X為試樣中碘含量，μg/100 g；Cs為從標(biāo)準(zhǔn)曲線中獲得試樣中碘的含量，μg；m為試樣的質(zhì)量，g。

3　不確定度的主要來(lái)源

從測(cè)量過(guò)程和數(shù)學(xué)模型分析，嬰幼兒配方乳粉中碘含量的不確定度主要來(lái)源于：標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（包括標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)稱(chēng)量的不確定度及配制、稀釋過(guò)程引入的不確定度），標(biāo)準(zhǔn)曲線的擬合，樣品制備過(guò)程引入的不確定度及由測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度。

4　不確定度評(píng)定

4.1測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度

由測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度屬于A類(lèi)不確定度，對(duì)實(shí)驗(yàn)所用未知嬰兒配方乳粉樣品重復(fù)測(cè)定8次，測(cè)定結(jié)果 Xi分別為：80.985 2、80.733 9、80.351 8、80.680 8、80.813 6、80.541 8、80.159 7、80.738 0μg/100 g；8次測(cè)定結(jié)果平均值X為80.625 6μg/100 g。用貝塞爾

4.2標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度評(píng)定

4.2.1標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)稱(chēng)量引入的不確定度

分析天平檢定證書(shū)給出允差為±0.000 5 g，服從矩形分布，取包含因子，標(biāo)準(zhǔn)品質(zhì)量為0.131 0 g，則標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)稱(chēng)量引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度[urel（ms）]為：

4.2.2量器校準(zhǔn)引入的不確定度

在標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)配制過(guò)程中使用了A級(jí)100 mL單標(biāo)線容量瓶，A級(jí)50 mL單標(biāo)線容量瓶，A級(jí)1、2、5、10 mL單標(biāo)線吸管，A級(jí)1 mL刻度吸管，A級(jí)5 mL刻度吸管。查閱JJG 646-2006《常用玻璃儀器鑒定規(guī)程》[11]得，A級(jí)100 mL單標(biāo)線容量瓶的容量允差為±0.1 mL；A 級(jí)50 mL單標(biāo)線容量瓶的容量允差為±0.05 mL；A級(jí)1 mL單標(biāo)線吸管示值允差為±0.007 mL；A級(jí)2 mL單標(biāo)線吸管示值允差為±0.01 mL；A級(jí)5 mL單標(biāo)線吸管示值允差為±0.015 mL；A級(jí)1 mL刻度吸管示值允差為±0.008 mL；A級(jí)5 mL刻度吸管示值允差為±0.025 mL；A級(jí)10 mL單標(biāo)線吸管示值允差為±0.02 mL；按矩形分布考慮，包含因子，量具校準(zhǔn)引入的不確定度列于表1。

表1　量器校準(zhǔn)引入的不確定度Table 1　Uncertainty arising from calibration of volumetric flask and pipettes

由表1數(shù)據(jù)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成的量器校準(zhǔn)引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為urel（VLB）為：urel（VLB）= 0.768%，由于本試驗(yàn)在20℃的條件下進(jìn)行的，因此，此處不考慮溶液溫度和容量瓶與校準(zhǔn)溫度不同引起的不確定度。

4.2.3校準(zhǔn)曲線引入的不確定度

對(duì)系列標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)定，用氣相色譜分別測(cè)定3次，得到相應(yīng)的峰面積A，用最小二乘法進(jìn)行擬合，得到標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的線性回歸方程，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2　標(biāo)準(zhǔn)工作曲線線性回歸方程擬合結(jié)果Table 2　The fitting result of Standard curve

運(yùn)用該曲線對(duì)嬰兒配方乳粉樣品進(jìn)行測(cè)定，被測(cè)嬰兒配方乳粉樣品的測(cè)定次數(shù)為3，即p=3，測(cè)得5 g嬰兒配方乳粉樣品中所含碘的含量m0為3.951 2μg，則標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合得標(biāo)準(zhǔn)不確定度

式中：b為標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率，b=2 504.6；p為嬰兒配方乳粉樣品測(cè)定次數(shù)，p=3；n為標(biāo)準(zhǔn)溶液的測(cè)定次數(shù)，n=15；m0為5 g嬰兒配方乳粉樣品中所含碘的質(zhì)量，μg；m為標(biāo)準(zhǔn)溶液中所含碘的質(zhì)量的平均值，μg；mi為系列標(biāo)準(zhǔn)溶液所含碘的質(zhì)量，μg；s為峰面積的標(biāo)準(zhǔn)偏差。

則標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度[urel

4.2.4標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度

由標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)稱(chēng)量、量器校準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)曲線校準(zhǔn)不確定度分量合成得標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度[urel（B）]為：

4.3樣品制備過(guò)程引入的不確定度

4.3.1樣品稱(chēng)量引入的不確定度

分析天平檢定證書(shū)給出允差為±0.000 5 g，服從矩形分布，取包含因子k=姨3，樣品質(zhì)量為5.004 1 g，則標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)稱(chēng)量引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度[ur（elm）s]為：

4.3.2量器校準(zhǔn)引入的不確定度

在樣品制備過(guò)程中使用了A級(jí)100 mL單標(biāo)線容量瓶、A級(jí)50 mL單標(biāo)線容量瓶及A級(jí)10 mL單標(biāo)線吸管；其中A級(jí)100 mL單標(biāo)線容量瓶的容量允差為±0.1 mL，A級(jí)50 mL單標(biāo)線容量瓶的容量允差為±0.05 mL，A級(jí)10 mL單標(biāo)線吸管示值允差為±0.02 mL；按矩形分布考慮，包含因子k=姨3，A級(jí)100 mL單標(biāo)線容量瓶、A級(jí)50 mL單標(biāo)線容量瓶及A級(jí)10 mL單標(biāo)線吸管引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分別為：0.057%，0.057%和0.115%。由于本實(shí)驗(yàn)在20°C的條件下進(jìn)行的，因此，此處不考慮溶液溫度和容量瓶與校準(zhǔn)溫度不同引起的不確定度。由量器校準(zhǔn)引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：ur（elVLY）=0.140%。

4.3.3樣品制備過(guò)程引入的不確定度

由樣品稱(chēng)量及量器校準(zhǔn)不確定度分量合成的樣品制備過(guò)程引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度[ur（elY）]為：

4.4合成不確定度

由上述各相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成嬰兒配方乳粉中碘含量的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度[ucrel（x）]為：

4.5擴(kuò)展不確定度

根據(jù)測(cè)量不確定度評(píng)定指南對(duì)一般檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室要求，在置信概率p=95%時(shí)，取k=2。因此，該嬰兒配方乳粉中碘含量測(cè)定的相對(duì)擴(kuò)展不確定度（u95rel）為：u95rel=k×ucrel（x）=2×0.008 99=0.017 9。測(cè)得嬰兒配方乳粉中碘的含量為：80.625 6μg/100 g，則擴(kuò)展不確定度為80.625 6×0.017 9=1.443μg/100 g，則嬰兒配方乳粉中碘含量的分析結(jié)果為（80.625 6±1.443）μg/100 g，k=2。

5　結(jié)論

以氣相色譜法定量測(cè)定嬰兒配方乳粉中碘含量為例，討論了嬰兒配方乳粉中碘含量測(cè)定的不確定度的主要來(lái)源及其各不確定度分量的評(píng)定方法，分析了影響測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)不確定度結(jié)果的各個(gè)因素，比較其對(duì)總測(cè)量不確定度的相對(duì)貢獻(xiàn)。由分析結(jié)果可見(jiàn)，被測(cè)嬰兒配方乳粉中碘含量測(cè)定的測(cè)量不確定度主要來(lái)源于由標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度，其它的因素影響相對(duì)較小。因此，通過(guò)選擇合適的實(shí)驗(yàn)方案，規(guī)范操作就可以有效減少不確定度，保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確、可靠。

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Uncertainty Evaluation of Determination of Iodine in Formula Milk Powder by GC

YIN Chao，LIJing，LU Yi
（Quality Supervision and Inspection Center of State AgriculturalBy-products，Urumqi，830011，Xinjiang，China）

Iodine in formula milk powder was determined by gas chromatography，various factors which could affect the precision of the result were systematically analyzed and the uncertainty of determination result was analysed and quantified.Itwas found that the uncertainty mainly derived from the uncertainty of reference material.The determination resultwas（80.625 6±1.443）g/100 g，k=2.

formula milk powder；iodine；uncertainty；gas chromatography

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.12.033

殷超（1988—），女（漢），助理工程師，碩士研究生，研究方向：食品檢測(cè)。

2015-04-06