乳粉中磷含量检测的不确定度比较

　　摘要:目的为提高乳粉中磷检测结果的准确性。方法对干法消化和湿法消化两种方法的不确定度进行评定和比较。结果采用干法消化后测得样品磷含量为488mg/100g，其不确定度结果为30.0mg/100g，采用湿法消化后测得磷含量为495mg/100g，其不确定度结果为33.4mg/100g。结论2种检测方法对结果的准确性影响上是一致的。样品称量、标准溶液配制和样液定容体积带入的相对标准不确定度可忽略不计，标准溶液的配制及分光光度法的稳定性及样品回收率是检测结果准确与否的关键所在。

　　关键词:乳粉;分光光度法;不确定度;磷

　　1引言

　　磷作为人体不可缺少的元素，是人体骨骼和“控制信息传递”的核酸分子重要组成，磷摄入量过少可引起佝偻病、软骨症及神经系统疾病[1-3]，过多的磷的摄入会刺激甲状旁腺激素分泌增加，引起高磷血症或低钙血症[4]。因而准确的测定婴幼儿配方奶粉中的磷含量对于婴幼儿奶粉的品质具有重要的意义。GB10767-2010、GB10765-2010和GB25596-2010均对婴幼儿配方奶粉中磷的含量作了明确要求[57]。当前测定乳粉中磷的方法有钼蓝分光光度法、钒钼黄分光光度法和ICP-MS等方法[811]，新版国标方法GB5009.87-2016《食品安全国家标准食品中磷的测定》[12]中的第二法专门规定了婴幼儿配方食品和乳粉中磷的测定，与GB/T5009.87-2003比较，新标准增加了干法灰化的检测方法。

　　为提高婴幼儿配方乳粉中磷的检测结果的准确性，保证婴幼儿配方乳粉的品质，在新标准实施后，需要对不确定度重新进行评定，本研究依据JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》[13]的评定原则，对GB5009.87-2016钒钼黄分光光度法测定婴幼儿乳粉中磷含量的2种检测方法的不确定度进行了评定，并且对2种检测方法的不确定度结果进行了比较，以期提高婴幼儿配方乳粉中磷的检测结果的准确性。

　　2材料与方法

　　2.1仪器与试剂

　　ME204E/02电子天平(分度值0.001g，梅特勒-托利多有限公司);UV2600紫外可见分光光度计(日本岛津公司)。磷酸二氢钾基准物质(北京世纪科博有限公司);硝酸、盐酸、高氯酸、硫酸(优级纯，国药集团化学试剂有限公司)。

　　2.2实验方法

　　根据GB5009.87-2016《食品安全国家标准食品中磷的测定》中第二法钒钼黄分光光度法检查样品中磷的含量。湿法消解前处理:称取:试样0.500g至消化管中，加入10mL硝酸，1mL高氯酸，2mL硫酸，在可调式电热炉上消解至呈无色透明或略带黄色。消化液放冷，加20mL水，赶酸。放冷后转移至100.0mL容量瓶中，用水多次洗涤消化管，合并洗液于容量瓶中，加水至刻度，混匀。作为试样测定溶液。同时做试剂空白试验。干法灰化前处理:称取试样0.500g，在火上灼烧成炭分，再于550℃下成灰分，直至灰分呈白色为止，加入10mL6mol/L盐酸溶液后于水浴上蒸干。

　　再加入2mL6mol/L盐酸溶液，用蒸馏水分3次将残渣洗入100mL容量瓶中，用水稀释到刻度，混匀。同时做试剂空白试验。准确吸取试样10.00mL及等量的空白溶液到50mL容量瓶中，先用氢氧化钠溶液(6mol/L)调至黄色，再用硝酸溶液(0.2mol/L)调至无色，最后用氢氧化钠溶液(0.1mol/L)调至微黄色。准确吸取磷标准储备液0、2.50、5.00、7.50、10.0、15.0mL于50mL容量瓶中，加入10mL钒钼酸铵试剂，用水定容至刻度。加入10mL钒钼酸铵试剂，用水定容至刻度。于440nm测定其吸光度值，与标准系列比较定量。

　　3结果与分析

　　3.1不确定度来源分析及数学模型

　　3.1.1测量数学模型根据方法样品中磷的含量按式(1)计算:X=ρ×V×V2m×V1×1000×100(1)根据计算公式，建立数学模型为:X=ρ×V×V2m×V1×1000׃×100式中:X—试样中磷的含量，mg/100g;m—试样称样量，g;ρ—测定用试样溶液中磷的质量浓度，mg/mL;V—样品消化液定容体积，mLV2—样品比色液定容体积，mLV1—测定用样品消化液的体积，mLƒ—测样品加标回收率。

　　3.1.2不确定度来源分析根据已经建立的数学模型可知，样品在检测过程中不确定度来源主要包括:样品称量、样液定容、标准溶液配制、标准工作曲线拟合、样品加标回收率f等因素。干法和湿法2种不同的消解方法主要区别仅在消解阶段，且均选择100mL容量瓶定容，检测方法一致，因此，2者主要是回收率不同，其他因数的不确定度均相同。

　　3.2测量不确定度

　　3.2.1制备样品待测液导致的不确定度

　　(1)选择电子分析天平的最大允许误差为±0.001g称量，按均匀分布，k=3，称量2次，则u(m1)=ට2×ቀ0.001√3ቁ2=0.00082g(2)所选电子天平分辨率为0.001，分辨率较大，重复测试的不确定度忽略不计，按平均分布，则:u(m2)=0.0012×√3=0.00029g(3)样品称量引入不确定度合成为:u(m)=ඥu2ሺm1ሻ+u2ሺm2ሻ=0.00087g相对不确定度为:urel(m)=u(m)/m=0.00173.2.2样品消化液定容引入不确定度(1)样液定容选择100mL单标线容量瓶，校准后符合A级，产生允差不确定度为±0.10mL[14]，按均匀分布，取k=3，[u(V100)]=0.10√3=0.058mL

　　(2)实验室检测环境温度在(20±5)℃，水的膨胀系数为2.1×104/℃，按均匀分布，取k=3，则由于温度变化引起的标准不确定度:u(T)=2.1×104×5×100√3=0.0061mL(3)样液定容引入的不确定度合成为:u(V)=ඥ0.0582+0.0612=0.084mL相对不确定度为:urel(V)=u(V)/V=8.4×1043.2.3测定用试样消化液的体积导致的不确定度u(V1)(1)使用10mL移液管，经校准符合A级，允差为产生的不确定度为±0.05mL[6]，按三角分布，k=3，[u(V10)]=0.05√3=0.029mL(2)实验室检测环境温度在(20±5)℃，水的膨胀系数为2.1×104/℃，按均匀分布，取k=3，则环境温度变化引入的标准不确定度:u(T)2.1×104×5×10√3=0.0061mL标准不确定度合成为:u(V1)=ඥ0.0292+0.00612=0.030mL相对不确定度为:urel(V1)=u(V1)/V=3.0×1033.2.4样品比色液定容引入的不确定度u(V2)(1)选择容量瓶为50mL单标线瓶，校准后符合A级，产生允差的不确定度为±0.05mL[6]，按均匀分布，取k=3，[u(V50)]=0.05√3=0.029mL(2)实验室检测环境温度在(20±5)℃，水的膨胀系数为2.1×104/℃，按均匀分布，取k=3，则由于温度变化所引起的标准不确定度:u(T)=2.1×104×5×500√3=0.0030mL(3)样品定容的不确定度合成为:u(V2)=ඥ0.0292+0.00302=0.029mL相对不确定度为:urel(V2)=u(V2)/V=5.8×104

　　4结论

　　分别使用干法灰化和湿法消解对奶粉样品进行前处理，再依据GB5009.87-2016钒钼黄分光光度法测定奶粉中磷含量，其结果表明:(1)干法消化和湿法消化样品2种方法检测结果的不确定度分别为30.0mg/100g和33.4mg/100g，湿法的不确定度略大于干法消化，选择消化方式对结果的准确性的影响基本一致。(2)2种方法的测量不确定度主要因素是配置标准浓度系列而拟合的曲线求得的样品浓度和样品加标回收率，而样液的定容、样品的称量和配制标准溶液导致的相对标准不确定度很小，可忽略不计，这也显示了准确的配制标准溶液、校准好紫外分光光度计和做好样品的回收率是检测结果准确与否的关键。

　　参考文献

　　[1]卫敏，刘钟栋.食品中磷的检测方法[J].中国科学B辑，2010，40(7):914–921.WeiM，LiuZD.Developmentonmethodfordeterminationofphosphorusinfoods[J].SciChinSerB，2010，40(7):914–921.

　　[2]段彬伍，徐霞，何小嫣等.朱智伟.钒钼黄比色法测定植物源性食品中磷的含量[J].中国稻米，2012，18(4):48–50，53.DuanSW，XuX，HeXY，etal.Determinationofphosphorusinplant–derivedfoodsbyvanadiummolybdenumyellowcolorimetricmethod[J].ChinRice，2012，18(4):48–50，53.

　　[3]HeskethJ.Nutrigenomicsandselenium:Geneexpressionpatternsphysiologicaltargetsandgenetics[J].AnnuRevNutr，2008，28:157–177.

　　[4]Sax，Leonard.Theinstituteofmedicine’s“dietaryreferenceintake”forphosphorus:Acriticalperspective[J].JAmCollNutr，2001，20(4):271–278.

　　[5]GB10767–2010食品安全国家标准较大婴儿和幼儿配方食品[S].GB10767–2010Nationalfoodsafetystandardolderinfantsandyoungchildrenformula[S].

　　食品方向论文投稿刊物：中国稻米水稻科技期刊，1994年正式在浙江省杭州市创刊发行，目前以双月周期发行，主要刊登以水稻、大米为研究对象的专论与综述、研究论文与报告、新品种新技术新方法成果、各地稻米、综合信息等。

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