□ 王玲玲 韓瑩瑩 邢薇薇 安徽省食品藥品檢驗(yàn)研究院

飲料中還原糖測(cè)定結(jié)果不確定度的評(píng)定

□ 王玲玲 韓瑩瑩 邢薇薇 安徽省食品藥品檢驗(yàn)研究院

根據(jù)JJF1059-1999和GB/T5009.7-2008還原糖含量的測(cè)定原理，建立不確定度的數(shù)學(xué)模型，系統(tǒng)分析并計(jì)算飲料中還原糖測(cè)量全過程的不確定度各分量，結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)不確定度及擴(kuò)展不確定度。計(jì)算得到在還原糖的含量為8.6 g/100 g時(shí)，擴(kuò)展不確定度為0.088 g/100 g，包含因子k=2。

不確定度；直接滴定法；飲料；還原糖

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材料

樣品：市售飲料；

試劑：葡萄糖（高純?cè)噭?、堿性酒石酸銅溶液（A、B液），除特別指明外。所用試劑均為分析純，實(shí)驗(yàn)用水為二級(jí)水。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

稱取1.0 g（精確至0.0001g）無水葡萄糖（在105 ℃烘箱內(nèi)烘干3 h并在干燥器中冷卻），置于1000m L量瓶中，加水溶解后加鹽酸5 m L，再用水稀釋至刻度。

1.2.2 堿性酒石酸銅溶液的標(biāo)定

吸取堿性酒石酸銅甲液和乙液各5.00m L，置于1 50m L錐形瓶中，加水10m L，搖勻加入玻璃珠2～3粒，從滴定管滴加約9 m L葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液（1.0000g/L），控制在2mi n內(nèi)加熱至沸，在沸騰狀態(tài)下以0.5滴/s的速度繼續(xù)滴定，直至溶液的藍(lán)色消失為終點(diǎn)，記錄消耗葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，同時(shí)平行操作3份，取其平均值，計(jì)算每10m L（甲乙液各5 m L）堿性酒石酸銅溶液相當(dāng)于葡萄糖的質(zhì)量。

1.2.3 樣品測(cè)定

稱取樣品100 g，置蒸發(fā)皿中，在水浴上微熱攪拌除去二氧化碳后，移入250m L容量瓶中，并用水洗滌蒸發(fā)皿數(shù)次，洗滌液并入容量瓶中，再加水至刻度，混勻。吸取堿性酒石酸銅甲液和乙液各5.00m L，置于1 50m L錐形瓶中，加水10m L，搖勻，按堿性酒石酸銅溶液標(biāo)定步驟操作。

1.3 數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建

式中，X：飲料中還原糖的含量，g/100 g；Cs-葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，g/L；V1：標(biāo)定堿性酒石酸銅溶液消耗葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，m L；C0-供試品的濃度，g/L；V2：消耗樣品稀釋液的體積，m L。

1.4 不確定度分析來源

B類不確定度：制備標(biāo)準(zhǔn)溶液引入的不確定度u（Cs），包括葡萄糖稱量u（m）和定容u（V1000）；標(biāo)定堿性酒石酸銅溶液用葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液u（V1）；制備樣品溶液引入的不確定度u（C0），包括樣品稱量u（m1）和定容u（V250）；消耗樣品稀釋液體積u（V2）。

A類不確定度：整個(gè)實(shí)驗(yàn)重復(fù)性的不確定度通過urel（frep）體現(xiàn)。

2 結(jié)果與討論

2.1 測(cè)定用葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的C0的不確定度

葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定在本實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，配制并標(biāo)定1.0000g/ L葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液引入的不確定度。

天平稱量時(shí)給出的不確定度：萬分之一的天平精度為0.1 m g，假設(shè)為線形分量為矩形分布，換算成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：0.1/3=0.058，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

定容不確定度分量u（V1000）：體積的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量不確定度分量主要是由樣品定容在1000m L容量瓶中定容體積帶來的不確定度，這個(gè)分量體積帶來的不確定度由以下部分組成。①校準(zhǔn)容量瓶的不確定度：1000m L容量瓶（A級(jí)）在20 ℃下體積為（100 0± 0.4 0）m L，按照三角形分布：

②溫度變化不確定度：1000m L容量瓶在20 ℃下校準(zhǔn)，而實(shí)驗(yàn)室溫度在±5 ℃范圍內(nèi)，水的體積膨脹系數(shù)為2.1×1 0-4/℃，溫度差異引起的體積變化為：100 0×5×2.1×1 0-4=1.0 5。按均勻分布計(jì)算，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

合成各分量為：

標(biāo)準(zhǔn)溶液引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

2.2 標(biāo)定堿性酒石酸銅溶液用葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液u（V1）

移取5.00m L堿性酒石酸銅甲液的不確定度u（V11），校準(zhǔn)移液管的不確定度：5 m L移液管在20 ℃體積為（5±0.015）m L，按三角形分布計(jì)算，其標(biāo)準(zhǔn)不確定為：

溫度變化不確定度：5 m L移液管在20 ℃下校準(zhǔn)，而實(shí)驗(yàn)室溫度在±5 ℃范圍內(nèi)，水的體積膨脹系數(shù)為2.1×1 0-4/℃，溫度差異引起的體積變化為：5×5×2.1×1 0-4=0.005 3。按均勻分布計(jì)算，其標(biāo)準(zhǔn)不確定為:

合成各分量：

移取5.00m L堿性酒石酸銅乙液的不確定度u（V12），其不確定度同上。

2.3 消耗葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的不確定度u（V13）

校準(zhǔn)滴定管的不確定度：25 m L滴定管在20 ℃下體積為（25±0.0 3）m L，按照三角形分布計(jì)算，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

滴定堿性酒石酸銅溶液大約消耗1.0000g/L葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液1 0.00m L，因此其不確定度分量為1 0.0 0×5×2.1×10-4=0.0 105，按均勻分布計(jì)算，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:

合成各分量：

標(biāo)定堿性酒石酸銅溶液用葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（V1）

2.4 制備樣品溶液引入的不確定度u（C0）

天平稱量時(shí)給出的不確定度：百分之一的天平精度為0.01g，假設(shè)為線形分量為矩形分布，換算成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

定容不確定度分量u（V250）：體積的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量不確定度分量主要是由樣品定容在250m L容量瓶中定容體積帶來的不確定度，這個(gè)分量體積帶來的不確定度由以下部分組成。

校準(zhǔn)容量瓶的不確定度：250m L容量瓶（A級(jí)）在20 ℃下體積為（25 0±0.1 5）m L，按照三角形分布：

溫度變化不確定度：250m L容量瓶在20 ℃下校準(zhǔn)，而實(shí)驗(yàn)室溫度在±5 ℃范圍內(nèi)，水的體積膨脹系數(shù)為2.1×1 0-4℃-1，溫度差異引起的體積變化為：25 0×5×2.1×1 0-4=0.2625。按均勻分布計(jì)算，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

合成各分量：

10m L刻度移液管在20 ℃體積為（1 0±0.02）m L，按三角形分布計(jì)算，其標(biāo)準(zhǔn)不確定為：

溫度變化不確定度：10m L刻度移液管在20 ℃下校準(zhǔn)，而實(shí)驗(yàn)室溫度在±5 ℃范圍內(nèi)，水的體積膨脹系數(shù)為2.1×1 0-4/℃，溫度差異引起的體積變化為：7.5×5×2.1×1 0-4=0.007 9。按均勻分布計(jì)算，其標(biāo)準(zhǔn)不確定為：

合成各分量：

置250m L容量瓶，用水稀釋并定容至刻度。與第一步相同計(jì)算：

樣品溶液配制引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

3 結(jié)語

通過對(duì)飲料中還原糖各分量不確定度的分析和比較，可知不確定度來源影響最小的是測(cè)定用葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的C0，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)溶液的濃度在試驗(yàn)過程中被校準(zhǔn)，而其他三個(gè)分量影響均較大，因此，在實(shí)際操作過程中盡可能減少這三個(gè)分量的測(cè)量誤差，對(duì)堿性酒石酸銅溶液的標(biāo)定及樣品滴定采用多次平行測(cè)定，并求其平均值，以提高檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、精確性。

[1]全國法制計(jì)量技術(shù)委員會(huì).測(cè)量不確定度評(píng)定與表示(JJF1059—1999)[S].北京:中國計(jì)量出版社,1999.

[2]何紅梅,陳利國,黃輝,等.食品中還原糖含量測(cè)量的不確定度評(píng)估[J].食品與機(jī)械,2007(2):96-97.