含乳飲料中蛋白質含量測定結果的 不確定度評定

◎ 蘇 晶

（淮安市食品藥品檢驗所，江蘇 淮安 223001）

含乳飲料主要是以乳及乳制品為原料，添加輔料配制或發酵而成。含乳飲料國家標準中規定配制型含乳飲料其蛋白質含量應≥1.0 g/100 g[1]，但在監督抽檢過程中，常出現含乳飲料蛋白質含量指標不達標的現象。測量不確定度是對檢測數據品質高低評價的一項重要指標，表示所述結果與被測量真值的接近程度，反映檢測數據的可信程度[2-5]。因此，為確保檢測結果準確有效，本實驗依據《測量不確定度評定與表示》（JJF 1059.1—2012）[6]，對凱氏定氮法檢測含乳飲料中蛋白質含量進行不確定評定。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

復配型含乳飲料購自超市；鹽酸溶液標準物質（標準值0.100 7 mol·L-1，編號：GBW（E）081601），購自北京海岸鴻蒙標準物質技術有限責任公司；凱氏定氮催化劑片，購自賽諾利康生物技術（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）。

1.2 實驗方法

按照GB 5009.5—2016[7]第一法進行檢測，樣品經混合均勻，稱取試樣質量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。準確吸取10.0 mL 試樣處理液注入反應管，加入10.0 mL 氫氧化鈉溶液，開始蒸餾。蒸餾10 min 后移動蒸餾液接收瓶，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。盡快以鹽酸標準滴定溶液滴定至終點，同時做試劑空白試驗。

1.3 結果計算

蛋白質含量按式（1）計算：

式（1）中，X為試樣中蛋白質的含量，單位為g/100 g；V1為試液消耗鹽酸標準滴定液的體積，單位為mL；V2為試劑空白消耗鹽酸標準滴定液的體積，單位為mL；V3為吸取消化液的體積，單位為mL；c為鹽酸標準滴定溶液濃度，單位為mol·L-1；0.014 0 為1.0 mL 鹽酸[c（HCl）=1.000 mol·L-1]標準滴定溶液相當的氮的質量，單位為g；m為試樣的質量，單位為g；F為氮換算為蛋白質的系數，乳飲料換算系數為6.38。

2 結果與分析

2.1 測量不確定度的主要來源

利用魚骨圖對整個檢測過程的不確定來源進行分析，結果見圖1。

圖1 檢測過程不確定來源分析圖

2.2 測量不確定度分析

2.2.1 重復測量帶來的不確定度urel(X)

本試驗做6 次重復試驗，結果見表1，測量重復性引入的不確定度屬于A 類不確定度，用統計方法進行計算。樣品測量結果的標準偏差：

引入的相對標準不確定度：

表1 蛋白質含量測定結果表

2.2.2 試樣稱量帶來的不確定度urel(m)

（1）天平稱量準確度。本實驗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，半區間寬度為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，假設定容時溫差為4 ℃，水的膨脹系數為2.1×10-4/℃，按B 類不確定度評定，在95%置信概率下，按正態分布技術，溫度變化引入的不確定度

（3）充滿液體到刻度的變動性。100 mL A 級容量瓶重復測定20 次，測定結果的相對偏差為0.092 mL，按A類不確定度評定，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不確定度

2.2.4 稱液管容量較準引入的不確定度urel(V3)

（1）由廠家提供的A 級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性。10 mL 移液管重復測定20 次，測定結果的相對偏差為0.068 mL，按A類不確定度評定，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不確定度

2.2.5 試樣消耗鹽酸標準滴定液的體積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，試樣消耗鹽酸標準滴定液體積引入的合成相對不確定度

2.2.6 試劑空白消耗鹽酸標準滴定液的體積V2引入的不確定度urel(V2)

空白試驗重復6 次，結果見表1，樣品測量結果的標準偏差

引入的相對標準不確定度

2.2.7 鹽酸標準滴定溶液帶來的不確定度urel(c)

本次滴定用的鹽酸標準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，鹽酸儲備液的不確定度為

2.3 合成不確定度

計算合成相對不確定度為：

含乳飲料中蛋白質含量為1.53 g/100 g，則其合成不確定度為：U=k×urel=0.063 6。

2.4 擴展不確定度

擴展不確定度是評定測量結果可信度的量化參數，取包含因子k=2（即置信概率95%），U=k×u=2×0.0636=0.127 2，則其擴展不確定度為0.13 g/100 g。

3 結論

采用凱氏定氮法測定含乳飲料中蛋白質含量為1.53 g/100 g，擴展不確定度為0.13 g/100 g，因此蛋白質含量為（1.53±0.13）g/100 g，符合國家標準要求（≥1.0 g/100 g）。

考察各不確定度來源及其貢獻率，可以確定該方法檢測過程中空白測量帶來的不確定度影響最大，測量重復性的影響次之，而定容體積與樣品稱量帶來的影響可忽略不計。因此，在含乳飲料蛋白質含量日常檢測中，應對影響結果的主要因素進行嚴格的把控，以提高檢測結果的可信度。