食用植物油中缩水甘油酯测定不确定度评定

食用植物油中缩水甘油酯测定不确定度评定

胡洁周文华于阿立王莹

中粮东海粮油工业（张家港）有限公司  江苏省苏州市张家港市  215600

摘要：根据AOCS Official Method Cd 29a-13检测方法测定食用植物油中缩水甘油酯，对各不确定度分量进行合成和扩展，评定气相色谱-质谱法测定食用植物油中缩水甘油酯的不确定度。

0引言

缩水甘油酯是脂肪酸与缩水甘油的酯化产物，它与氯丙醇酯是一对孪生兄弟，形成机理相似。本文以精炼食用植物油作为样本，依据AOCS Official Method Cd 29a-13［1］进行试验，并参考JJF1059.1-2012《测量不确定度的评定与表示》［2］评定气相色谱-质谱法测定食用植物油中缩水甘油酯的不确定度。

1  基本原理

食用植物油脂中缩水甘油脂肪酸酯在溴化钠的酸性水溶液中转化为 3-溴代丙二醇（3-MBPD）单酯。在酸性甲醇溶液中，3-MBPD 单酯转化为游离 3-MBPD，3-MBPD用苯基硼酸衍生后进行气相色谱-质谱法分析。最终以 3-MBPD 含量评价植物油脂中缩水甘油脂肪酸酯含量，内标法定量。

2测量不确定度来源

A类不确定度

B类不确定度：标准储备液溶液U(re) S，标准溶液稀释U(re) N，内标溶液U(re) IS，内标溶液稀释U(re) N/S，样品称量U(re) m，样品定容U(re) V，内标加入量U(re) u，检测仪器U(re) E，标准曲线U(re) L。

3不确定度的评定

3.1 A类不确定度的计算

对植物油样品的3-MBPD测定结果中，实验平行测定了4次，测定结果如下：0.587 ug/kg，0.596 ug/kg，0.595 ug/kg，0.588 ug/kg。

通过计算可得，均值为0.592ug/kg，标准差s为0.008ug/kg，均值的标准差s ()为0.004ug/kg。则植物油样品中缩水甘油酯的不确定度uA为0.004 ug/kg，相对不确定度u（re)A为0.68%。

3.2 B类不确定度的计算

3.2.1 标准储备液

3.2.1.1标准储备液本身的不确定度

3-MBPD标准物质证书给出的不确定度信息为：U=±3%（K=2）

标准物质的不确定度Ure1==1.5%

3.2.1.2 标准物质称量，天平不确定度

    称取含有10.0mg缩水甘油酯的标准物质，根据编号为JD818031620-001的电子天平校准证书信息计算标准物质称量的不确定度u2如下：

u2=0.05mg

相对不确定度Ure2==0.5%

3.2.1.3 标准储备液定容，容量瓶的不确定度

根据《GB/T 12806-2011实验室玻璃仪器 单标线容量瓶》的要求，10mLB级容量瓶的容量允许差最大为0.040mL。容量瓶的包含因子一般为，则容量瓶不确定度为：

容量瓶的不确定度u3为：u3=0.016mL

相对不确定度ure3==0.16%

3.2.1.4 标准储备液定容，环境温度的影响：

实验室环境温度为（20 ± 4）℃。甲苯的膨胀系数为1.0810-3/℃，则甲苯的体积变化为：

10 mL×4℃×1.0810-3/℃=0.043ml

温度变化的包含因子一般为，温度变化引起的不确定度u4为：

温度变化的不确定度u4为：u4=0.025mL

相对不确定度ure4==0.25%

缩水甘油酯标准储备液的不确定度u的计算如下：

u(re)s = 2=1.61%

3.2.2标准溶液稀释

3.2.2.1 取550ul3-MBPD储备液，加入10mL后用甲苯定容至刻度， 稀释过程不确定度来源为:标准液移取-移液器、标准一次稀释液定容-容量瓶、溶液体积受环境温度的影响。

u(re)S=2=0.33%

3.2.2.2 取1mL3-MBPD一次稀释液体，加入10mL后用甲苯定容至刻度， 稀释过程不确定度来源为：标准液移取-吸量管、标准二次稀释液定容-容量瓶、溶液体积受环境温度的影响。

u(re)S= 2=0.30%

3.2.2.3标准品经两次稀释后的不确定度来源为第一次稀释和第二次稀释。

  3-MBPD的标准溶液稀释液操作的不确定度u的计算如下：

u(re)N==0.45%

3.2.3内标标准储备液

Gly-d5：取10mg标准品，用甲苯溶解后转移至10mL容量瓶，定容至刻度。内标标准储备液不确定度来源有标准物质自身、标准品称量、容量瓶及温度影响。

3.2.3.1 内标标准物质本身的不确定度;

Gly-d5-d5标准物质证书给出的不确定度信息为：U=±3%（k=2）

   标准物质的不确定度u的计算如下：

  u1==1.5%

3.2.3.2 标准物质称量，天平不确定度：称取含有10.0mg3-MCPD-d5的标准物质

u2=0.05mg

相对不确定度Ure2==0.5%

3.2.3.3 标准溶液定容，容量瓶的不确定度

根据《GB/T 12806-2011实验室玻璃仪器 单标线容量瓶》的要求，10mLB级容量瓶的容量允许差最大为0.040mL。容量瓶的包含因子一般为

，则容量瓶不确定度为：

容量瓶的不确定度u3为：u3=0.016mL

相对不确定度ure3==0.16%

3.2.3.4 标准储备液定容，环境温度的影响

实验室环境温度为（20 ± 4）℃。甲苯的膨胀系数为1.0810-3/℃，则甲苯的体积变化为：

10 mL×4℃×1.0810-3/℃=0.043ml

温度变化的包含因子一般为，温度变化引起的不确定度u4为：

温度变化的不确定度u4为：u4=0.025mL

相对不确定度ure4==0.25%

Gly-d5标准储备液的不确定度u的计算如下：

u(re)is = 2=1.61%

3.2.4 内标稀释液

取500ul Gly-d5储备液，加入10mL后用甲苯定容至刻度，其不确定度来源为: 内标标准液移取-移液器、内标标准稀释液定容-容量瓶、溶液体积受环境温度的影响。

u(re)S= 2=0.33%

3.2.5 样品称量

称取食用植物油100mg,样品称量过程天平的不确定度：

um=0.05mg

相对不确定度Urem==0.05%

3.2.6 样品定容

样品经衍生化后，吹至近干，最终用0.4mL正庚烷定容。该过程不确定度来源有移液器或者吸量管和实验室温度变化影响。

3.2.6.1 样品定容，移液器不确定度

移取正庚烷过程的不确定度u1的计算如下：u1==0.15%

3.2.6.2 0.4mL正庚烷受环境温度的影响

实验室环境温度为（20 ± 4）℃。正庚烷的膨胀系数为1.2410-3/℃，则0.4mL正庚烷的体积变化为：

0.4mL×4℃×1.2410-3/℃=0.0020ml

温度变化的包含因子一般为，温度变化引起的不确定度u2为：

温度变化的不确定度u2为：u=0.0011mL

相对不确定度u(re)2==0.29%

样品定容过程的不确定度uv的的计算如下：

u(re)v = =0.32%

3.2.7 内标加入量

3.2.7.1  向样品中加入50uL内标液，移液器不确定度u1：

u1==0.5%

3.2.7.2  内标加入体积受环境温度的影响

实验室环境温度为（20 ± 4）℃。甲苯的膨胀系数为1.0810-3/℃，则甲苯的体积变化为：

10 mL×4℃×1.0810-3/℃=0.043ml

温度变化的包含因子一般为，温度变化引起的不确定度u2为：

温度变化的不确定度u2为：u2=0.025mL

相对不确定度ure2==0.25%

内标的不确定度u的计算如下：

u(re)u= = =0.56 %

3.2.8 仪器的不确定度

 根据GC-MS计量证书，峰面积重复性为3.7%。仪器包含因子一般为，则仪器的不确定度为：

   uE==2.14%

3.2.9  标准曲线的不确定度

食用植物油中的3-MBPD测定采用内标法进行定量，内标浓度为0.6200ng/mL,标准曲线浓度为：0.06 ng/mL、0.12ng/mL、0.24 ng/mL、0.47 ng/mL。则目标化合物与内标浓度的比值为0.10、0.19、0.39、0.76。

回归方程为：y=1.638548×x+0.001457

标准曲线的不确定度的计算公式：

u= 

其中：

u为标准曲线不确定度        b为回归方程的斜率

S为回归方程的标准偏差。计算公式为S

m为样品重复测定次数       n为标准曲线的标准点个数

为标准曲线n个点的浓度比值平均值

X0为样品平行测定m次的浓度比值平均值

 3.2.9.1 计算残差平方和及曲线标准偏差

残差平方和：0.000339812

    回归方程标准偏差S==0.01303479

3.2.9.2计算植物油中3-MBPD标准曲线n个点浓度的平均值

   x ̅==0.22ng/mL

3.2.9.3 计算样品平行测定m次的平均浓度

X0==0.0589ng/mL

3.2.9.4 计算x的变化，即公式中涉及x的两个计算结果。

公式中的计算结果为：0.3358

公式中=（0.0589-0.22）2=0.0268

3.2.9.5 将上述计算结果全部带入公式：

u= 

 标准曲线不确定度为：u=  =0.006057

标准曲线相对不确定度u(re)L=×100%==10.28%

3.3不确定度的计算，合成不确定度

A类不确定度1.49%

B类不确定度uB的计算如下：

uB==10.78%

相对合成不确定度u（re）的计算如下：

u(re) = = =10.88 %

标准不确定度u的计算如下：

u = u(re)×=10.78 %×0.588mg/kg=0.0634 mg/kg

取置信区间为95%，包含因子k=2,扩展不确定为：

   U= u×k=0.0588×2=0.127mg/kg

4  结果表示

食用植物油中缩水甘油酯的测定结果的扩展不确定度(0.588±0.127) μg /kg，k = 2。

5  结语

    通过不确定度分量的评定的数据来看，储备液配制引入的不确定度和标准曲线拟合引入的不确定度最大，因此在日常检测过程中应对其引起重视，加强操作技能，以提高检测数据的准确性。

参考文献：

［1］ AOCS Official Method Cd 29a-13 2-and 3-MCPD Fatty Acid Esters and Glycidol Fatty Acid Estersin Edible Oils and Fats by Acid Transesrificatio               

［2］JJF1059.1-2012《测量不确定度的评定与表示》