◎ 蘇 晶
(淮安市食品藥品檢驗(yàn)所,江蘇 淮安 223001)
含乳飲料主要是以乳及乳制品為原料,添加輔料配制或發(fā)酵而成。含乳飲料國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定配制型含乳飲料其蛋白質(zhì)含量應(yīng)≥1.0 g/100 g[1],但在監(jiān)督抽檢過程中,常出現(xiàn)含乳飲料蛋白質(zhì)含量指標(biāo)不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象。測(cè)量不確定度是對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)品質(zhì)高低評(píng)價(jià)的一項(xiàng)重要指標(biāo),表示所述結(jié)果與被測(cè)量真值的接近程度,反映檢測(cè)數(shù)據(jù)的可信程度[2-5]。因此,為確保檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確有效,本實(shí)驗(yàn)依據(jù)《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》(JJF 1059.1—2012)[6],對(duì)凱氏定氮法檢測(cè)含乳飲料中蛋白質(zhì)含量進(jìn)行不確定評(píng)定。
復(fù)配型含乳飲料購(gòu)自超市;鹽酸溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(標(biāo)準(zhǔn)值0.100 7 mol·L-1,編號(hào):GBW(E)081601),購(gòu)自北京海岸鴻蒙標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)技術(shù)有限責(zé)任公司;凱氏定氮催化劑片,購(gòu)自賽諾利康生物技術(shù)(北京)有限公司。
ME204T/02 電子天平(精度0.001 g,梅特勒-托利多公司)、K9840 凱氏定氮儀(海能儀器股份有限公司),容量瓶、滴定管等玻璃器皿(天玻玻璃儀器有限公司)。
按照GB 5009.5—2016[7]第一法進(jìn)行檢測(cè),樣品經(jīng)混合均勻,稱取試樣質(zhì)量10 g(精確至0.001 g),移入干燥的250 mL 定氮瓶中加入2 片凱氏定氮催化劑,加硫酸20 mL 消解、冷卻,定容至100 mL。準(zhǔn)確吸取10.0 mL 試樣處理液注入反應(yīng)管,加入10.0 mL 氫氧化鈉溶液,開始蒸餾。蒸餾10 min 后移動(dòng)蒸餾液接收瓶,液面離開冷凝管下端,再蒸餾1 min。然后用少量水沖洗冷凝管下端外部,取下蒸餾液接收瓶。盡快以鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至終點(diǎn),同時(shí)做試劑空白試驗(yàn)。
蛋白質(zhì)含量按式(1)計(jì)算:
式(1)中,X為試樣中蛋白質(zhì)的含量,單位為g/100 g;V1為試液消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定液的體積,單位為mL;V2為試劑空白消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定液的體積,單位為mL;V3為吸取消化液的體積,單位為mL;c為鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度,單位為mol·L-1;0.014 0 為1.0 mL 鹽酸[c(HCl)=1.000 mol·L-1]標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液相當(dāng)?shù)牡馁|(zhì)量,單位為g;m為試樣的質(zhì)量,單位為g;F為氮換算為蛋白質(zhì)的系數(shù),乳飲料換算系數(shù)為6.38。
利用魚骨圖對(duì)整個(gè)檢測(cè)過程的不確定來源進(jìn)行分析,結(jié)果見圖1。
圖1 檢測(cè)過程不確定來源分析圖
2.2.1 重復(fù)測(cè)量帶來的不確定度urel(X)
本試驗(yàn)做6 次重復(fù)試驗(yàn),結(jié)果見表1,測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度屬于A 類不確定度,用統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行計(jì)算。樣品測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差:
引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度:
表1 蛋白質(zhì)含量測(cè)定結(jié)果表
2.2.2 試樣稱量帶來的不確定度urel(m)
(1)天平稱量準(zhǔn)確度。本實(shí)驗(yàn)使用的電子天平最大允許誤差為0.001 g,服從均勻分布,包含因子km1=,按B 類方法評(píng)定,由此引入的不確定度:
(2)天平分辨率。由天平說明書可知其分辨力為0.001 0 g,服從均勻分布,半?yún)^(qū)間寬度為0.000 5 g,由此引入的不確定度
因此,樣品稱量引入的合成相對(duì)不確定度
2.2.3 樣品定容引入的不確定度urel(v100)
(1)廠家提供的100 mL 容量瓶的示值誤差為±0.04 mL,屬均勻分布,包含因子k1(v100)=,按B類方法評(píng)定,由此引入的不確定度
(2)溫度變化。因容量瓶在20 ℃下檢定,假設(shè)定容時(shí)溫差為4 ℃,水的膨脹系數(shù)為2.1×10-4/℃,按B 類不確定度評(píng)定,在95%置信概率下,按正態(tài)分布技術(shù),溫度變化引入的不確定度
(3)充滿液體到刻度的變動(dòng)性。100 mL A 級(jí)容量瓶重復(fù)測(cè)定20 次,測(cè)定結(jié)果的相對(duì)偏差為0.092 mL,按A類不確定度評(píng)定,則充滿液體到刻度引入的不確定度為
因此,樣品定容引入的合成相對(duì)不確定度
2.2.4 稱液管容量較準(zhǔn)引入的不確定度urel(V3)
(1)由廠家提供的A 級(jí)10 mL 移液管允許容量誤差為±0.02 mL,屬均勻分布,引入的不確定度
(2)溫度變化。參考2.2.3,溫度變化引入的不確定度
(3)充滿液體至刻度的變動(dòng)性。10 mL 移液管重復(fù)測(cè)定20 次,測(cè)定結(jié)果的相對(duì)偏差為0.068 mL,按A類不確定度評(píng)定,則充滿液體到刻度引入的不確定度為
因此,移液管移取溶液引入的合成相對(duì)不確定度
2.2.5 試樣消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定液的體積V1引入的不確定度urel(V1)
(1)10 mL 滴定管其校準(zhǔn)不確定度為0.01 mL,按矩形分布,其引入的不確定度
(2)溫度變化。參考3.2.3,溫度變化引入的不確定度
因此,試樣消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定液體積引入的合成相對(duì)不確定度
2.2.6 試劑空白消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定液的體積V2引入的不確定度urel(V2)
空白試驗(yàn)重復(fù)6 次,結(jié)果見表1,樣品測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差
引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度
2.2.7 鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液帶來的不確定度urel(c)
本次滴定用的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液廠家給出的濃度c(HCl)=(0.1007±0.000 1)mol·L-1(k=2),所以,鹽酸儲(chǔ)備液的不確定度為
計(jì)算合成相對(duì)不確定度為:
含乳飲料中蛋白質(zhì)含量為1.53 g/100 g,則其合成不確定度為:U=k×urel=0.063 6。
擴(kuò)展不確定度是評(píng)定測(cè)量結(jié)果可信度的量化參數(shù),取包含因子k=2(即置信概率95%),U=k×u=2×0.0636=0.127 2,則其擴(kuò)展不確定度為0.13 g/100 g。
采用凱氏定氮法測(cè)定含乳飲料中蛋白質(zhì)含量為1.53 g/100 g,擴(kuò)展不確定度為0.13 g/100 g,因此蛋白質(zhì)含量為(1.53±0.13)g/100 g,符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求(≥1.0 g/100 g)。
考察各不確定度來源及其貢獻(xiàn)率,可以確定該方法檢測(cè)過程中空白測(cè)量帶來的不確定度影響最大,測(cè)量重復(fù)性的影響次之,而定容體積與樣品稱量帶來的影響可忽略不計(jì)。因此,在含乳飲料蛋白質(zhì)含量日常檢測(cè)中,應(yīng)對(duì)影響結(jié)果的主要因素進(jìn)行嚴(yán)格的把控,以提高檢測(cè)結(jié)果的可信度。