根據(jù)JJF1059.1-2012 的規(guī)定,并按照GB 5009.6-2016 的檢測(cè)方法,建立了發(fā)酵乳中脂肪測(cè)定不確定度的數(shù)學(xué)模型,同時(shí)對(duì)影響發(fā)酵乳中脂肪測(cè)定的各分量結(jié)果進(jìn)行了評(píng)定,并分析和討論了檢測(cè)結(jié)果,評(píng)定程序和方法適用于同類型試驗(yàn)的不確定度評(píng)定。
脂肪含量是發(fā)酵乳產(chǎn)品的重要質(zhì)量指標(biāo)。筆者結(jié)合實(shí)驗(yàn)室日常檢驗(yàn)情況,根據(jù)GB 5009.6-2016 第三法,對(duì)影響測(cè)量發(fā)酵乳中脂肪含量的不確定度因素進(jìn)行評(píng)定。本文研究了測(cè)定發(fā)酵乳中脂肪含量過程中的主要影響分量,計(jì)算出了發(fā)酵乳中脂肪含量的合成不確定度和擴(kuò)展不確定度,并分析比較相關(guān)影響因素。
儀器和試劑
電子分析天平、離心機(jī)、電熱鼓風(fēng)干燥箱、恒溫水浴鍋、干燥器(內(nèi)置干燥劑)、抽脂瓶、氨水、無水乙醚、無水乙醇、石油醚
環(huán)境條件。檢測(cè)環(huán)境溫度:18℃~22℃,相對(duì)濕度30%~40%
測(cè)試方法
本實(shí)驗(yàn)中,測(cè)定發(fā)酵乳中脂肪含量的方法,主要依據(jù)GB 5009.6-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測(cè)定》第三法。具體操作過程如下:①稱樣:稱取充分混勻試樣10g(精確至0.0001g)于抽脂瓶中。②水解:加入2.0ml氨水,充分振蕩并混勻,立即將抽脂瓶放入65℃±5℃的水浴槽中,加熱15min ~20min,每隔2 分鐘取出手動(dòng)振蕩。水解完成后,取出抽脂瓶,冷卻至室溫。靜置30s。③抽提:分別加入10mL 乙醇、25mL 乙醚、25mL石油醚并劇烈振蕩抽脂瓶,對(duì)脂肪進(jìn)行提取。[1]將加塞的抽脂瓶在500r/min ~600r/min 下離心5min,靜置后將上層有機(jī)相倒出,加入5ml 乙醇沖洗抽脂瓶壁,然后重復(fù)③的過程3 次。④稱量:合并所有提取液,通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,蒸餾掉有機(jī)溶劑。將脂肪收集瓶放入100℃±5℃的烘箱中干燥1 小時(shí),取出后置于干燥器內(nèi)冷卻0.5h 后稱量。重復(fù)以上操作至恒重。
測(cè)試對(duì)象
某品種風(fēng)味發(fā)酵乳,脂肪含量3.3g/100g。
數(shù)學(xué)模型
式中:X —試樣中脂肪的含量,單位為克每百克(g/100g);m1—恒重后脂肪收集瓶和脂肪的質(zhì)量,單位為克(g);m2—脂肪收集瓶的質(zhì)量,單位為克(g);m3—空白試驗(yàn)中,恒重后脂肪收集瓶和抽提物的質(zhì)量,單位為克(g);m4—空白試驗(yàn)中脂肪收集瓶的質(zhì)量,單位為克(g);m—樣品的質(zhì)量,單位為克(g);100—換算系數(shù)。
不確定度分量主要來源于樣品制備、重復(fù)性實(shí)驗(yàn)等。[2]樣品的均勻性,電子分析天平的最大允許誤差、樣品脂肪提取效率、實(shí)驗(yàn)過程中環(huán)境及水解溫度等均為影響不確定度的分量。
不確定度的評(píng)定
(1) 使用電子分析天平時(shí)引入的不確定度。本實(shí)驗(yàn)室日常使用到的電子分析天平,其按JJG 1036-2008《電子天平》國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程規(guī)定,0 ~100g 稱量范圍的MPE 為±0.0005g。稱量過程引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度U1為:
發(fā)酵乳脂肪測(cè)定平均稱重10g,相對(duì)測(cè)量不確定度為:
恒重過程中,稱取抽脂瓶使用相同的電子分析天平,因此,標(biāo)準(zhǔn)不確定度U2=U1,空抽脂瓶平均重量為108.3652g,空抽脂瓶引起的相對(duì)測(cè)量不確定度為:
(2)樣品制備及 萃取過程中引入的不確定度
采用添加水平為4.0g/100g 的樣品進(jìn)行回收率實(shí)驗(yàn),結(jié)果見表1:
?
(3)重復(fù)性實(shí)驗(yàn)。在相同的可重復(fù)的條件下,對(duì)樣品進(jìn)行8 次重復(fù)性實(shí)驗(yàn),結(jié)果見表2。
?
(4)試劑空白。本實(shí)驗(yàn)使用的試劑為氨水、無水乙醚、無水乙醇、石油醚均為分析純,符合標(biāo)準(zhǔn)要求,對(duì)脂肪含量影響忽略不計(jì)。
(5)合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度。
(6)擴(kuò)展不確定度.
取k=2 則擴(kuò)展不確定度為:
(7)結(jié)果匯總。本實(shí)驗(yàn)所測(cè)定的發(fā)酵乳樣品中脂肪的含量為(3.3±0.20)g/100g,測(cè)定結(jié)果中的±0.3g/100g 為結(jié)果的擴(kuò)展不確定度,由標(biāo)準(zhǔn)不確定度及包含因子相乘所得。
常規(guī)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室,在重復(fù)性條件下測(cè)定發(fā)酵乳制品中脂肪含量的過程中,樣品稱重、脂肪萃取、重復(fù)性實(shí)驗(yàn)是影響測(cè)定結(jié)果不確定度的主要分量。樣品實(shí)驗(yàn)前制備和脂肪萃取過程對(duì)結(jié)果的影響最大,[3]建議在日常檢測(cè)過程中首先應(yīng)采取混勻、均質(zhì)等方式保證樣品的均勻性,其次在萃取過程中,應(yīng)適當(dāng)增加萃取次數(shù),以提高萃取率,減小萃取過程引入的不確定度。