食品中还原糖含量测量的不确定度评估

食品中还原糖含量测量的不确定度评估Evaluationofuncertaintyinmeasurementonthecontentofreducingsugarinfoods何红梅陈利国黄辉曹小彦许东HEHong-meiCHENLi-guoHUANGHuiCAOXiao-yanXUdong（长沙市食品质量安全监督检测中心，湖南长沙410013）(ChangshaCenterofSupervision&InspectiononFoodQualitySafety,Changsha，Hunan410013,China)摘要:根据JJF1059-999《测定不确定度的评定与表示》和GB/T5009.7-2003食品中还原糖含量的测定原理，建立不确定度的数学模型，系统分析并计算食品中还原糖测量全过程的不确定度各分量、结果标准不确定度及扩展不确定度，此方法适用于评估食品中还原糖含量的不确定度。关键词：食品；还原糖；不确定度；评估Abstract:Accordingtoevaluationandexpressingofuncertaintyinmeasurement(JJF1059-1999)andthemethodofanalysisofthecontentofthereducingsugarinfoods(GB/T5009.7-2003),amathematicalmodelwasestablished.Theindependentuncertainty,standarduncertaintyandexpandeduncertaintycomingformanalysisprocedurewereobtained.Inthepaper,themethodestablishedcanbeusedtoevaluateuncertaintyinmeasurementofcontentofthereducingsugar.Keywords:Foods；Reducingsugar；Uncertaintyinmeasurement；Evaluation实验室作为一个专业的检测机构，它所出具的数据须以不确定度作为度量的尺度，以定量说明实验室技术水平程度，不确定度越小，测量的结果越可靠。文章根据国家技术监督局发布的“测量不确定度评定和表示”（JJF1059-1999）[1]对食品中还原糖含量测量的不确定度进行分析，建立一套合理、完整的评定方案。——————————————作者简介：何红梅（1968-），女，长沙市食品质量安全监督检测中心工程师。E-mail:[e-mail]收稿日期：2006-11-241不确定度分析1.1测量方法及程序GB/T5009.7-2003[2]规定了食品中还原糖的测定方法,采用第一法即直接滴定法，称取制样均匀的样品1.00～2.50g(根据还原糖含量高低取样)溶解于250mL容量瓶中，加乙酸锌和亚铁氰化钾各5mL沉淀并定容放置30min，过滤弃去初滤液.吸取碱性酒石酸铜溶液甲、乙液各5mL用过滤的样液于沸腾状态下进行滴定，直到蓝色褪去，记录消耗样液的体积数V（mL）。1.2还原糖不确定度的数学模型X=1001000250VmA式中：X——试样中还原糖的含量，以某种还原糖计，g/100g；A——碱性酒石酸铜溶液（甲、乙液各5mL）相当于某种还原糖的质量，mg；M——试样质量，g；V——测定时平均消耗试样溶液的体积，mL。1.3不确定度来源的识别[3]校准温度分辨率重复性重复性校准葡萄糖的纯度葡萄糖称量不确定度校准温度温度校准重复性标定重复性图1不确定度因果图称量m试样定容V1碱性酒石酸铜溶液校准操作样品滴定操作C2不确定度各分量的评定2.1称量不确定度的来源天平校准：使用天平型号为BS210S的电子分析天平，校准不确定度为0.001g即1mg即u(校)=1mg分辨率：电子天平分辨率为0.1mg均匀分布，其分辨率不确定度为u(分)=311.0=0.058mg重复性变化：参考资料[4]中介绍电子天平重复性变化,其不确定度u(重)=1×0.1=0.1mgu(m)=2)(2)(2)(重分校uuu=2220.10.0581=1.007称样量m=1.25g，则urel(m)=00011.25007.1=0.000812.2定容不确定度2.2.1校准容量瓶的不确定度250mLA级容量瓶在20℃体积为250±0.15mL使用三角形分布：u（校）=615.0=0.061mL2.2.2重复性测定的不确定度由于充满容量瓶的变化引起的不确定度可通过该容量瓶典型样品的重复性实验来评估。250mLA级容量瓶充满10次并称量得出标准偏差为0.05mL，即u（重）为0.05mL。2.2.3温度变化的不确定度水的体积膨胀系数为2.1×/10-4℃-1，测定时实验室温度为23℃。u(温)=3250101.234=0.09mL2.2.4合并各分量u（V）=222(0.09)(0.05)(0.061)=0.12urel（V1）=25012.0=0.000482.3校准碱性酒石酸铜溶液的不确定度2.3.1葡萄糖的纯度采用基准纯葡萄糖纯度为99.95%～100.05%即100.0000±0.0005按均匀分布换算成相对标准不确定度为：u（纯）=30005.0=0.029%2.3.2葡萄糖的称量不确定度同2.1u(m)=1.007mg，称样量为1.0000g,稀释到1000mL容量瓶并定容urel=0.001mL。2.3.3校准1000mL容量瓶A级(1000±0.40mL)按三角形分布：u（校）=64.0=0.16mL2.3.4温度不确定度u（温）=31000101.234=0.36urel（温）=0.000362.3.5碱性酒石酸铜溶液标定重复性的不确定度对碱性酒石酸铜溶液(甲、乙液各5mL)重复测定10次，评定重复测定引入的标准不确定度,结果数据见表1。表110次碱性酒石酸铜溶液标定的结果编号12345678910平均值A/mg11.3011.3511.4011.3511.4011.4511.3011.3011.3011.3511.35标准偏差：S=110x-x2ii=0.013相对标准偏差为：35.11013.0=0.0011u(V2)=22222(0.0011)(0.16)(0.00036)(0.001)(0.00029)=0.00162.4滴定操作不确定的评定不考虑所使用的指示剂对滴定等量点判定的因素，其不确定度来源为：10mL碱式滴定管的校正、滴定温度、重复性变化三个方面[5]。2.4.1校准滴定的不确定度10mL碱式滴定管A级10±0.025mL，使用均匀分布：u(校)=3025.0=0.01442.4.2滴定温度23℃，滴定量为10mL，使用均匀分布：u(温)=310101.234=0.00362.4.3对同一样品重复滴定10次，结果数据见表2。表2样液重复滴定体积数编号12345678910平均值体积/mL10.0510.0010.0010.059.9010.009.909.959.9510.1510.00标准偏差：S=110x-x2ii=0.024相对标准偏差为：10024.0=0.0024u(V)=222(0.0024)(0.00036)(0.0144)=0.0152.5合成标准不确定的评定如某糖果中还原糖的测定结果为22.7%(称样量为1.2504g,V=10.0mL)X=100100025035.11Vm=1001000250102504.135.11=22.7%相对合成标准不确定度:uC[x]/x=2)(2)(2)(2)(21VVVmuuuu=2222015.00016.000048.000081.0=0.015合成标准不确定度:Up=uC(x)=0.015×0.227=0.34%2.6扩展不确定度Up=uC(x)×kPp=95%，近似选择k95=2扩展不确定度U95=2×0.34%=0.68%u(X)(k=2)的表示形式为(22.7±0.68)%(k=2)3结论通过对食品中还原糖各分量不确定度的分析和比较，可得知校准和滴定操作时的不确定度是对测定结果影响较大的不确定度分量，因此，在实际操作中尽可能减少这两方面造成的测量误差，对碱性酒石酸铜溶液的标定及样品滴定采用多次平行测定，并求其平均值，以提高检验数据的准确性、精确性。通过实例分析证明了该方法可适用于食品中还原糖不确定度的评定。参考文献1国家技术监督局.测定不确定度的评定与表示指南[M].北京：中国计量出版社，2000.2中国国家标准化管理委员会.食品卫生检验方法理化部分（一）[S].GB/T5009.7-2003：47～56.3杜洪凤,朱岚,张坤.原子荧光光谱法测定食品中砷的不确定评定[J].中国卫生检验杂志,2005(10):1268～1270.4中国试验室国家认可委员会.化学分析中不确定度的评定指南[M].北京：中国计量出版社，2002.5文刚,盛灿梅.食品植物油中酸价测定的不确定度评定[J].食品与机械,2006(3):144～146.