姚有才
[關鍵詞]食品質量檢驗分析;準確度;方法
在食品檢驗過程中,有時即使我們用最可靠的分析方法,最精密的儀器,熟練細致的操作,所測得的數據也不可能和真實值完全一致。要提高分析結果的準確度,必須考慮在檢驗工作中可能產生的各種誤差,掌握產生誤差原因和基本規律, 采取有效的措施, 就可以將誤差減小到允許的范圍內。
一、誤差的種類和產生的原因
檢測分析誤差分為系統誤差和偶然誤差兩大類:
1.系統誤差:系統誤差又稱可測誤差。它是由分析操作過程中的某些經常原因造成的。在重復測定時,它會重復表現出來,對分析結果的影響比較固定。這種誤差可以設法減小到可以忽略的程度。檢測分析中,系統誤差產生的原因有以下方面:(1)儀器誤差:儀器本身的缺陷造成的誤差。如使用未經過校正的容量瓶、移液管和使用未經過校準砝碼等。有時也指因儀器和砝碼的標值和真實值不相符合而引起的誤差。(2)方法誤差:由于分析測定方法本身不夠完善而引入的誤差。如在滴定過程中,由于反應進行的不完全,理論終點和滴定終點不相符合,以及由于條件沒有控制好發生其他副反應等等原因,都會引起系統的測定誤差。(3)試劑誤差:是由于所用蒸餾水含有雜質或所使用的試劑不純所引起的。如試劑和蒸餾水中含有被測物質或干擾物質。(4)操作誤差:是由于檢測人員對分析操作不熟練,個人觀察器官不敏銳和固有的習慣所致。如對滴定終點顏色的判斷偏深或偏淺,對儀器刻度標線讀數不準確等都會引起操作誤差。
2.偶然誤差:偶然誤差又稱隨機誤差,是指測定值受各種因素的隨機變動而引起的誤差。例如,測量時的環境溫度、濕度和氣壓的微小波動,儀器性能的微小變化等,都會使分析結果在一定范圍內波動。偶然誤差的形成取決于測定過程中一系列隨機因素,其大小和方向都是不固定的。因此,無法測量,也不可能校正。所以偶然誤差又稱不可測誤差。 雖然偶然誤差無法測量,也不可能校正,但在消除系統誤差之后,在同樣條件下,進行反復多次測定,發現偶然誤差遵從正態分布(即高斯分布)的規律:絕對值相等的正誤差和負誤差出現的概率相同,呈對稱性;絕對值小的誤差出現的概率大,絕對值大的誤差出現的概率小,絕對值很大的誤差出現的概率非常小。
二、減少和避免誤差產生的方法
每一項檢測分析工作,都會產生誤差。檢測分析的三要素是測定方法、被測樣品和測定過程,檢測結果誤差主要來源于這三個方面。找到了誤差的來源,掌握了誤差產生的原因,可以采取以下措施,減少和避免誤差的產生。
1.選擇合適的分析方法:各種分析方法的準確度和靈敏度是不相同的,應根據試樣分析的要求選擇不同的分析方法。化學分析法對高含量組分的測定能獲得準確和較滿意的結果,相對誤差一般在千分之幾。而對低含量組分的測定,化學分析法就達不到這個要求。儀器分析法雖然誤差較大,但靈敏度高,可以測出低含量組分。在選擇分析方法時,要根據組分含量及對準確度的要求,在可能條件下選最佳分析方法。食品檢驗中,幾乎所有的項目均有標準的檢測方法,且是經過驗證適用于該產品項目檢測的,一般不存在方法誤差。
2. 增加平行測定的次數減少偶然誤差:如前所述,增加測定次數可以減少偶然誤差。在一般的食品分析測定中,測定次數為2次。如果沒有意外誤差發生,基本上可以得到比較準確的分析結果。如果有意外,可將測定次數增加到6次~10次,計算相對標準偏差RSD(%),判定精密度。
3. 消除測定中的系統誤差:可以從以下5個方面著手 :(1) 空白試驗。(2)校準儀器。(3)對照試驗。(4)加標物測回收率。(5)比對試驗。
4.減小測量誤差:減小測量誤差,稱取試樣量是基礎。正確選取樣品的量對于分析結果的準確度是很有關系的。例如常量分析,滴定量或重量過多過少都是不適當的。標準方法中根據試劑用量、儀器檢出限、檢出量都給出了一定范圍的試樣量,一般情況下按標準方法操作就可以了。但發現樣品中被測物含量較高或較低,檢測人員可以調整試樣量,但要達到容量分析和重量分析要求。 容量分析和重量分析要求相對誤差< 2 ‰ ,即要有四位有效數字,最后一位為可疑值。根據誤差傳遞原理(由于結果的計算一般都有各步驟測量結果的相互乘除)每一步測定步驟的結果都應有四位有效數字。如稱量時,分析天平的稱量誤差為±0.0001, 要使誤差小于1‰, 試樣量不能低于0.2000g(試樣量=絕對誤差/相對誤差=(0.0001×2)/1‰ =0.2000g)。如果樣品中被測物含量過高,可以通過定容稀釋進行實驗。 減小測量誤差,測定過程是關鍵,也就是標準中試樣的處理或被測物的提取過程。樣品中被測物含量是否被準確檢測,對照試驗或添加標物測回收率驗證是最有效的方法。 另外在檢測分析中,由于操作不正確、粗心大意如加錯試劑、讀錯數字、溶液濺失等,皆可引起過失誤差。只要工作認真,操作正確,過失誤差是完全可以避免的。