食品中蛋白质不确定度分析检测方案

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：中国卫生检验杂志2006年5月第16卷第5期623Chinese Joumal of Health Laboratory Techno logy，May 2006；Vol 16 . No 5 凯氏定氮法测定食品中蛋白质的不确定度分析 李芳 (江苏省无锡市疾病预防控制中心，江苏无锡 214002) [关键词]凯氏定氮法；蛋白质；不确定度 1原理 含氮的有机化合物，与硫酸一同加热消化，使蛋白质分解，分解的氨与硫酸结合生成硫酸铵，然后碱化蒸馏使氨游离，用硼酸吸收后再以盐酸标准溶液滴定，根据酸的消耗量乘以换算系数即为蛋白质含量。 2建立数学模型 蛋白质含量计算公式如下： N(g/100 g)=[(V1-V)xCHC1 ×0.014/m]×F×100式中： V一样品消耗盐酸标准溶液的体积，ml V，一试剂空白消耗盐酸标准溶液的体积，ml Cuci盐盐酸标准溶液的摩尔浓度 ，mol/L m-样品质量，g 0.014—1.000 mol/L 盐酸标准溶液相当的氮的质量，g F-换算成蛋白质的系数，本实验 F为 5.71 则蛋白质含量的相对不确定度为： 2.1 盐酸标准溶液的相对标准不确定度 u(Cuci)/Cuc的分析 盐酸标准溶液的不确定度来自三方面：第一，标定盐酸用基准无机碳酸钠纯度为100%±0.05%，按均匀分布转换成标准偏差为0.0005/3=0.00029， u(p)/p=2.9×10。第二，基准称量的变动性，在 50 g以内称量的变动性通过10次重复测定统计，标准准差为 0.05mg，天平校正产生的不确定度，按检验证书给定的±0.1mg，在置信概率95%(k=1.96)时，换算成标准偏差为 0.1/1.96=0.051，即 u(m') /m'=5.4×10。第三，50ml滴定管的不确定度按检验证书给定的±0.04 ml，按均匀分布换算标准偏差为 0.04//3=0.023 ml，充满液体至滴定管刻度的变动性通过重复6次测定统计，标准偏差为0.012ml，滴定管与溶液温度校正时温度不同引起的体积不确定度，假设差为2℃，对水体积膨胀系数为2.1×10/℃，则95%置信概率(k=1.96)时体积变化的区间为±50×2×2.1×104=±0.021ml，转换成标偏差为 0.021/1.96=0.011。 ( [作者简介] 李 芳(1961-)，女，主管技师，主要从事食品理化检 验工作。 ) 即 u(V50)/V50=5.6×10。根据以上三项得出的盐酸标准溶液的相对标准不确定度为： 2.2样品称量的标准不确定度 u(m)的分析 称量不确定度来自两方面。第一，称量的变动性在 50g以内，称量的变动性通过10次重复测定统计，标准偏差为0.05mg. 第二，天平校正产生的不确定度，按检验证书给定的±0.1 mg，在置信概率95%(k=1.96)时，换算成标准偏差为：0.1/1.96=0.051，此两项得出称量的不确定度为： 2.3 100ml消化瓶体积的标准不确定度 u(V100)的分析 100ml消化瓶的不确定度来自三个方面，第一，消化瓶体积的不确定度，按检验证书给定为±0.12ml，按照均匀分布换算成标准偏差为 0.12/3=0.069 ml第二，充满液体至消化瓶刻度的变动性通过6次重复测定统计，标准偏差为0.019 ml。第三，消化瓶和溶液的温度与校正温度不同而引起的体积不确定度，假设为2℃，对水体本膨膨系数为2.1×104/℃，则95%置信概率(k=1.96)时体积变化区间为±100×2×2.1×104=±0.042ml，转换成标准偏差为 0.042/1.96=0.021 ml，该三项得出的不确定度为 2.4 20ml移液管的标准不确定度 u(V)的分析 20ml移液管的标准不确定度来源为：第一，移液管体积的不确定度，按按验证书给定为 ±0.03ml，按均匀分布换算标准偏差为 0.03/3=0.017 ml，第二，充满液体至移液管刻度的变动性，通过重复6次测定统计，标准偏差为 0.012 ml，第三，移液管和溶液的温度与校正时的温度不同引起的体积不确定度，假设差为2℃，对水体积膨胀系数为2.1×104/℃，则95%置信概率(k=1.96)时体积变化的区间为±20×2×2.1×104=±0.008ml，转换成标准偏差为 0.008/1.96=0.004 ml，以上三项合成得出的不确定度为： 2.5：样品扣除济剂空白(V-V)消耗盐酸标准溶液的不确定度 u(V10)的分析 用盐酸标准溶液滴定样品和试剂空白是在10ml滴定管中进行的。10ml滴定管的标准不确定度来源为：第一，滴定管体积的不不定度，按检定证书给定为±0.02ml，按均匀分布换算成标准偏差为 0.02/3=0.012ml。第二，充满液体至滴定管刻度的变动性，通过重复6次测定统计，标准偏差为0.010ml。 第三，滴定管和溶液的温度与校正温度不同引起的体积变化的不确定度，假设差为2℃，对水体积膨胀系数为2.1×104/℃，则 95%置信概率(k=1.96)时体积变化的区间为±10×2×2.1×104=0.004ml，换算成标准偏差为0.004/1.96=0.002 ml，以上三项合成得出的不确定度为 u(Vio)=u(Vi-V) 表1计算蛋白质含量不确定度的有关量值 参数 描述 数值 标准不确定度 相对标准不确定度u(x) /x 基准无水碳酸钠 1.0 0.00029 2.9×10 M 基准的质量 0.1325 g 0.000071 g 5.4×10“ V50 50ml滴定管 50.0ml 0.028 ml 5.6×10 m 样品的质量 0.3851g 0.000071 g 1.8×10+ V100 100ml消化瓶 100.0ml 0.075 ml 7.5×10“ V20 20ml移液管 20.0ml 0.021 ml 1.1×10“ V-V 10ml滴定管 10ml 0.016ml 1.6×10“ (上接第610页) 2.3精密度与回收率试验 取正常人尿样，分别加入 4p g/L和 8pg/L的镉标准溶液，按1.3测定，计算其精密度和回收率，结果见表6. 表6精密度与回收率(n=6) 加入量(ug/L) RSD(%)平均值(ug/L) 回收率(%) 正常人尿 0 4.2 0.365 一 加标样 4 2.9 4.344 96.1 加标样 8 3.4 8.338 95.8 3小结 本文通过对5种基体改进剂的试验表明，5mg/L氯化钯-500 mg/L 硝酸铵混合溶液能有效改进尿镉测定中基体干扰，可直接用石墨炉原子吸收光谱去测定尿中镉的含量。采 蛋白质含量的相对不确定度为 样品(大豆粉)测得蛋白质含量为 N=44.32 g/100 g，则u (N)=44.32×0.0023=0.10g/100g 3扩展不确定度分析 取包含因子k=2(95%置信概率)，则U(N)=2×xu(N)=2×0.10=0.20 g/100 g。 4最后结果表示 N蛋白质=N ±U(N)=(44.32±0.20)g/100g ( [参考文献] ) ( [1] GB/T5009.5-2003.食品中蛋白质的测定[S]. ) ( [2]JJF1059-1999.测定不确定度评定与表示[S]· 收稿日期：2005-12-3 1 ) ) 用本法，经过6次测定各种尿镉含量的样品和样品加标试验溶液，其相对误差分别为4.2%、2.9%和3.4%，两种尿镉含量的样品品标回收率分别为96.1%和95.8%。结果显示，本法测定的准确度和精密度均合乎生物材料中有害物质测定规范的要求。应用本文提出的 5 mg/L氯化钯 -500 mg/L硝酸铵混合溶液作为基体改进剂，以石墨炉原子吸收光谱法直接进样测定尿镉，具有取样量少、简单快速、灵敏准确、重复性好等优点，适用于日常大量的尿镉检测工作。 ( [参考文献] ) ( [1]线引林.生物材料中有毒物质分析方法手册 [M].北京：人民卫 生出版社，1994.23-24. ) ( [2]汤凤庆.石墨炉测定环境和生物样品时基体改进剂的应用[J]. 职业医学，1996，23(6)：46-47. ) ( 收稿日期：2006-02-13) ) ◎China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.http：//www.cnki.net