doi:10.16736/jki41-1434/ts.2021.03.053
Evaluation of Uncertainty in Determination of Solvent Residues in Rapeseed Oil by GC
◎ 杨 梅，王 欣，张居舟
（安徽省食品药品检验研究院食品检验所，安徽 合肥 230051）
YANG Mei, WANG Xin, ZHANG Juzhou
(Food Inspection Institute, Anhui Testing Institute for Food and Drug Control, Hefei 230051, China)
摘 要：依据《测量不确定度评定与表示》（JJF 1059.1—2012）对《食品安全国家标准食品中溶剂残留量的测定》（GB 5009.262—2016）检测方法中溶剂残留进行分析和评定。结果表明，测定菜籽油中溶剂残留量为8.73 mg·kg-1时，其扩展不确定度为1.2 mg·kg-1（k＝2），且标准曲线拟合过程、标准物质、回收率、重复性和标准系列溶液配制引入的不确定度较大，需要在以后实验中注意这些步骤，以减小不确定度，保证检验工作质量。 关键词：气相谱法；菜籽油；溶剂残留；不确定度
Abstract：According to JJF 1059.1-2012, the solvent residue in the GB 5009.262-2016 detection method is analyzed and evaluated. The results show that when the solvent residue in rapeseed oil is determined to be 8.73 mg·kg-1, the expanded uncertainty is 1.2 mg·kg-1 (k=2), and the standard curve fitting process, standard substance, and recovery rate The reproducibility and the uncertainty introduced by the preparation of standard series solutions are relatively large. It is necessary to pay attention to these steps in future experiments to reduce the uncertainty and ensure the quality of inspection work.
Keywords：GC; rapeseed oil; solvent residue; uncertainty
中图分类号：O657.7
菜籽是我国的主要油料之一，其特有的香味和滋味受到人们的喜爱，尤其是湖南、四川等地区的居民。菜籽油已成为我国城乡居民膳食用油的主要品种之一[1-2]。
食用菜籽油一般有两种生产工艺，压榨法和浸出法。压榨法是指用机械压榨的方式从油料中榨取出油，浸出法则是采用萃取原理，用食品级6号溶剂作为萃取剂，从油料中抽提出油脂[3]。虽然浸出法
在生产过程中加入了脱除萃取剂流程，但仍可能有部分溶剂残留，带来了一定的风险。食用植物油中残留的有毒物质主要是苯类化合物，有关研究表明，芳香烃化合物会引起淋巴细胞亚数量和功能上的失调，导致免疫异常，呼吸中枢麻痹，长期食用含有溶剂的油脂损害人体健康[4]。同时溶剂残留量作为一个重要的质量指标出现在《菜籽油》（GB/T 1536—2004）国家标准中，可见国家对食用油溶剂残留的关注。
生产三水醋酸钠基金项目：安徽省重点研究与开发计划项目（编号：202004a07020024）。
作者简介：杨梅（1988—），女，本科，助理工程师；研究方向为食品检测。
通信作者：张居舟（1979—），男，博士，高级工程师；研究方向为食品检测技术及标准化。E-mail：zhangjuzhou @126。
图1 溶剂残留量不确定度来源图
可知，影响测定结果不确定度u rel(X)的主称量样品引入的不确定度u rel(m)、待测物浓度引入的不确定度u rel(C)、整个实验重复性的不确定度u rel(f rep)以及回收率产生的不确定度
2.2 测量不确定度评定
2.2.1 称量样品引入的不确定度u rel (m )
天平引入的不确定度属B 类不确定度，主要由称量时天平的最大允许误差构成。称取5.0 g （精确到0.01 g ）菜籽油样品，天平校准证书说明最大允许误差为±0.01 g ，按均匀分布考虑，其不确定度u (m )=0.01 g/ 3=0.005 8 g ，相对标准不确定度为：u rel (m )=u (m )/m =0.005 8 g/5.0 g=0.001 2。2.2.2 校准过程引入的不确定度u rel (C )
校准过程产生的不确定度具体包括标准物质引入、标准系列溶液配制和由标准曲线拟合所产生的不确定度3个部分。
（1）标准物质引入的不确定度u rel (C 1)。6号溶
剂标准储备液购于国家粮食局科学研究院，由标准证书可知，浓度为10.0 mg·mL -1（n =10），标准偏差为0.5 mg·mL -1。则6号溶剂标准溶液标准不确定度为u (C 1)=0.5/ 10=0.158 1 mg·mL -1；相对不确定度u rel (C 1)=0.015 8。
（2）标准系列溶液配制过程引入的不确定度u rel (C 2)。用10 μL 、50 μL 、100 μL 移液器迅速加入0 μL 、5 μL 、10 μL 、25 μL 、50 μL 和100 μL 的6号溶剂标准品于5 g 空白植物油基质溶液中，加盖密封。得到浓度分别为0 mg·kg -1、10 mg·kg -1、20 mg·kg -1、50 mg·kg -1、100 mg·kg -1和200 mg·kg -1的基体植物油标准溶液。移液器的误差参考JJG 646—2006[8]的要求，按A 类评定，如表1所示。
表1 标准系列溶液配制过程引入的不确定度表
项目10 μL 移液器
50 μL 移液器
50 μL 移液器
50 μL 移液器
100 μL 移液器
移取体积/μL
5102550100刻度误差
容量允差（%或mL ）
±8.0±8.0 ±4.0±3.0±2.0计算公式0.080/ 3
0.080/ 30.040/ 30.030/ 30.020/ 3不确定度u (V )0.046 190.046 190.023 090.017 320.011 55重复性
测量重复性/%
4.04.02.01.51.0计算公式0.04/ 30.04/ 30.02/ 30.015/ 30.01/ 3不确定度/
0.023 090.023 090.011 550.008 660.005 77合成不确定度u (V )0.051 640.051 640.025 820.019 360.012 91相对合成不确定度u rel (V )
0.010 33
0.005 16
0.001 03
0.000 39
abp263
0.000 13
则标准系列溶液配制过程引入的相对标准不确定度为
()()()()()22222
20.0050.010.0250.050.01()=0.0116rel rel rel rel rel rel u C u V u V u V u V u V ++++=
（3）标准曲线拟合产生的不确定度u rel (C 3)。配制6种标准溶液浓度，分别重复进样3次，以峰面积（A i ）为纵坐标，标准溶液浓度（C i ）为横坐标，采用最小
二乘法拟合而成的线性回归方程为A i =aC i +b ，测定数据如下表2所示。
表2 标准曲线的测量结果表
标准溶液质量浓度C i /mg·kg -1
()
内标准溶液浓度
χi 标量
）
（内标峰面积
标准物质峰面积A
i 010205010020000.147 10.294 10.735 31.470 62.941 2
00.248 80.510 81.213 92.787 34.969 0
00.288 00.561 11.166 02.269 25.368 300.288 00.561 11.166 02.269 25.368 3
线性回归方程
A =1.748 13C -0.017 859 8（r 2=0.999 2）
牙刷加工
注：内标量为68 mg·kg -1。
取菜籽油样品进行2次重复测定，结果分别为8.922 mg·kg -1、8.533 mg·kg -1，平均值8.728 mg·kg -1。C 0=8.728/68=0.128 4。则由标准曲线拟合产生的不确定度按（3）式计算：
()()()
2
032
1
11R n i i C C S u C a p n
C C =−=
++−∑ （3）其中
()2
1
2
n
i i i R A aC b S n =−+ =
−∑ （4）
其中：S R -标准溶液待测物与内标峰面积比残差的标准差；A i -标准溶液各点的待测物的峰面积和内标峰面积的比值；C i -标准溶液各点浓度与内标浓度的比值；a -拟合直线的斜率；b -拟合直线的截距；n -标准溶液测定次数，本实验室中n =6×3=18次；p -菜籽油样品测定次数，本实验中p =2；C 0-由线性方程求得的样品溶液中待测物与内标浓度比值；C -
-
标准溶液各点浓度与内标浓度的比值的平均质量浓度。
则相对标准不确定度u rel (C 3)=u (C 3)/C 0，结果见表3。
表3 曲线拟合引入的不确定度相关量表项目
量值S R
0.017 31C -1.117 7(C 0
-C -)2
0.978 8
18
2
1
()
i
i C C =−∑6.465 6u (C 3)0.008 33u rel (C 3)
0.064 9
2.2.3 重复性引入的不确定度u rel (f rep )
称取菜籽油样品，平行测定6次，数据见表4。
重复测定的含量平均值X -=8.656 mg·kg -1，标准偏差S (X -)=0.260 03，不确定度u (X -)=S (X
-)/6=0.106 16则由
重复性引起的相对不确定度u rel (f rep )=u (X -)/X -
=0.012 3。
表4 菜籽油中溶剂残留测定结果表测定次数
溶剂残留量X /mg·kg -1主轴加工
19.07228.5453
8.57948.64358.3006
8.797
平均实测值/mg·kg
-1
8.656
2.2.4 回收率引入的不确定度u rel (R )
回收率引入的不确定度按A 类评定，选取空白菜籽油样品，添加浓度水平10.0 mg·kg -1的6号溶剂标准工作液，平行测定6次，结果见表5。
表5 菜籽油中添加6号溶剂的标准回收率结果表测定次数
溶剂残留量X /mg·kg -1
回收率/%110.044100.429.14891.5310.112101.149.66796.759.55195.56
10.021
100.2
平均回收率R
-=98.6，标准偏差S (R )=3.722 1，u (R )=S (R )/6=1.519 8，u rel (R )=u (R )/R -
=0.015 4。
2.3 合成不确定度和扩展不确定度
溶剂残留的相对不确定度分量见表6。不考虑各不确定度的相关性，菜籽油中溶剂残留的合成不确定度为：
2222()()()()()0.0705
rel rel rel rel rep rel u X u m u C u f u R =+++ = 依据《化学分析中不确定度的评估指南》（CNAS-GL 006-2018），在95%置信区间，对于大多数测量选择包含因子k =2，则扩展不确定度U =u rel (X )×2×X -
=0.070 5×2×8.728=1.2。
表6 溶剂残留相对不确定度分量表
不确定度分量
不确定度来源评定方法量值贡献率/%u rel (m )
样品称量B 类评定0.001 20.99u rel (C )
u rel (C 1)
标准物质B 类评定0.015 813.05u rel (C 2)标准系列溶液配制A 类评定0.011 69.58u rel (C 3)
标准曲线拟合
A 类评定0.064 853.51u rel (f rep )重复性A 类评定0.012 310.16u rel (R )
回收率
A 类评定
静压实验0.015 4
12.72
（下转第191页）
2.3 合成不确定度
计算合成相对不确定度为：
()()()()()()()1232222222
1000.0416rel rel
X rel m rel v rel V rel V rel c rel V u u u u u u u u =+++++++
=
含乳饮料中蛋白质含量为1.53 g/100 g ，则其合成不确定度为：U =k ×u rel =0.063 6。2.4 扩展不确定度
扩展不确定度是评定测量结果可信度的量化参数，取包含因子k =2（即置信概率95%），U =k ×u = 2×0.0636=0.127 2，则其扩展不确定度为0.13 g/100 g 。
3 结论
采用凯氏定氮法测定含乳饮料中蛋白质含量为1.53 g/100 g ，扩展不确定度为0.13 g/100 g ，因此蛋白质含量为（1.53±0.13）g/100 g ，符合国家标准要求（≥1.0 g/100 g ）。
考察各不确定度来源及其贡献率，可以确定该方法检测过程中空白测量带来的不确定度影响最大，测量重复性的影响次之，而定容体积与样品称量带来的影响可忽略不计。因此，在含乳饮料蛋白质含量日常检测中，应对影响结果的主要因素进行严格的把控，以提高检测结果的可信度。参考文献：
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[6]国家质量监督检验检疫总局.测量不确定度评定与表示：JJF 1059.1—2012[S].北京：中国标准出版社，2012.
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（上接第184页）2.4 不确定度测定结果
综上所述，可得用岛津GC 2010PLUS 气相谱仪测定菜籽油中溶剂残留的不确定度为：（8.73±1.2）mg·kg -1，k =2，p =95%。
3 结论
本文对气相谱法测定菜籽油中溶剂残留结果进行不确定度评定，结果表明，标准曲线拟合过程引入的不确定度最大，其次是标准物质、回收率、重复性和标准系列溶液配制引入的不确定度，样品称量
引入的不确定度最小。因此，在以后实验操作过程中，检验员可增加标准曲线溶液和平行样品的测定次数，保证标准物质的有效性，规范实验操作，减少随机误差，定期保养实验仪器来减小测量的不确定度，以提高检测结果的准确性和可信度。参考文献：
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