劉潔

摘要 本文分析了凱氏定氮法測(cè)定大米中蛋白質(zhì)含量的測(cè)量不確定度，其測(cè)量不確定度來(lái)源于樣品稱量、消化、定容、移取消化液、稀釋標(biāo)準(zhǔn)溶液、蒸餾及滴定等過(guò)程。結(jié)果表明，大米中蛋白質(zhì)含量（以氮計(jì)）為（1.606±0.020）%，k=2，測(cè)量結(jié)果的不確定度主要來(lái)源于滴定時(shí)硫酸溶液的濃度和滴定用硫酸溶液的體積。

關(guān)鍵詞 大米；蛋白質(zhì)含量；不確定度；凱氏定氮法

中圖分類號(hào) TS201.2+1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）13-0241-01

Abstract In this article，the uncertainty for determination of protein content in rice by kieldahl method was analyzed.The measurement uncertainty was tracked from such experimental processes as sample weighing，digestion，volume，pipet digestion，dilution of standard solution，distillation and titration etc.The results showed that the protein content in rice（in nitrogen） was（1.606±0.020）%，k=2，and the uncertainty was mainly tracked from the concentration and volume of sulfuric acid solution for titration.

Key words rice；protein content；uncertainty；kieldahl method

大米是人們食用的主食之一。大米中的蛋白質(zhì)含量是衡量產(chǎn)品品質(zhì)的重要指標(biāo)。含量檢測(cè)過(guò)程中測(cè)量結(jié)果不可避免會(huì)引入不確定度，為保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確可靠，不確定度評(píng)定也成為檢驗(yàn)檢測(cè)工作的重要工作之一。因此，本文對(duì)大米蛋白質(zhì)的分析測(cè)定和不確定度分析進(jìn)行了闡述。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

大米（市售）；硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液[c（1/2H2SO4）=0.045 26 mol/L]；硼酸；濃硫酸；硫酸銅；硫酸鉀；氫氧化鈉；分析天平；凱氏蒸餾裝置，凱氏燒瓶。

1.2 樣品處理

稱取大米試樣0.65 g，移入500 mL定氮瓶中，加入0.2 g CuSO4、6.0 g K2SO4及20 mL濃H2SO4，待試樣消化完全后移入100 mL容量瓶中，加入試驗(yàn)用水至刻度，混勻后備用。移取50 mL試樣處理液加入定氮蒸餾裝置中，加入400 g/L NaOH溶液50 mL，用硼酸溶液吸收液吸收，加入甲基紅-亞甲基藍(lán)指示液3滴，蒸餾，用c（1/2H2SO4）=0.045 28 mol/L硫酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定，空白管加相同的試劑進(jìn)行空白試驗(yàn)[1-2]。

2 建立數(shù)學(xué)模型

式中：X為大米中蛋白質(zhì)含量（以氮計(jì)）（%）；V1為消耗硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積（mL）；V2為空白消耗硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積（mL）；V3為移取試樣消化液的體積（mL），該試驗(yàn)為50 mL；c為硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度（mol/L）；m為樣品質(zhì)量（g）；0.014 0為1.0 mL硫酸[c（1/2H2SO4）=1.000 mol/L]標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于氮的質(zhì)量（g）。

3 不確定度主要來(lái)源的定量分析

本試驗(yàn)采用《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》（GB 5009.5—2010）的方法，產(chǎn)生不確定度的主要來(lái)源具體包括：由測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1；滴定樣品實(shí)際消耗硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積（V1-V2）引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2；硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u3；50.0 mL移液管移取試樣消化定容液引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u4；100 mL容量瓶定容引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u5；樣品稱量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u6[3]。

4 不確定度的計(jì)算

4.1 測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1

對(duì)試樣進(jìn)行獨(dú)立重復(fù)測(cè)量5次。測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表1。

4.2 滴定樣品實(shí)際消耗硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積（V1-V2）引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2

滴定樣品試劑消耗硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積來(lái)自滴定管本身引入的不確定度和溫度差引入的不確定度。

4.2.1 滴定管本身引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。按照檢定證書給定的最大容量的允許誤差為±0.04 mL，均勻分布考慮，則滴定管校準(zhǔn)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為[4]：

4.2.2 溫度變化引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。本次試驗(yàn)溫度為24 ℃，水的體積膨脹系數(shù)為2.1×10-4/℃，假定溫度變化按照均勻分布，則溫度變化引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

由上述分析可知，影響測(cè)量結(jié)果不確定度來(lái)源的主要分量為滴定樣品實(shí)際消耗硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2和硫酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u3。

4.8 擴(kuò)展不確定度評(píng)定及結(jié)果的表示

取包含因子k=2（95%的置信概率），則擴(kuò)展不確定度為：

U=uc（X）×k=0.097 9%×2=0.020%

結(jié)果表明，大米中蛋白質(zhì)含量（以氮計(jì)）為（1.606±0.020）%，k=2。

5 結(jié)論

在本次試驗(yàn)不確定度的分析中，A類不確定度包括稱量過(guò)程的重復(fù)性、滴定過(guò)程的重復(fù)性及玻璃器皿體積變動(dòng)等，是將各重復(fù)性分量合并為總試驗(yàn)重復(fù)性的分量。在大米蛋白質(zhì)測(cè)定試驗(yàn)中，A類不確定度起主要作用、B類不確定度起次要作用。而A類不確定度的評(píng)定直接受到樣品的消化、蒸餾、滴定及溶液標(biāo)定的影響。由此可見(jiàn)，控制好樣品的消化、蒸餾、滴定及標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定，是本實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部質(zhì)量控制的重點(diǎn)。

6 參考文獻(xiàn)

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