干制红枣总糖含量测定的不确定度分析

□ 牛贵洋 王治泽 任俊坤 新疆阿克苏地区质量与计量检测所



干制红枣总糖含量测定的不确定度分析

□ 牛贵洋 王治泽 任俊坤 新疆阿克苏地区质量与计量检测所

摘 要：笔者根据GB/T10782-2006的分析方法对干制红枣中总糖含量进行测定，对影响检测结果的各种因素的不确定度进行了分析和评定，确定了影响检测结果不确定度的主要来源是移液管和溶液滴定过程中滴定管的使用。通过这一过程，说明该试验对易引入较高不确定度的环节应加强控制，以提高检测结果可靠性。

关键词：干制红枣；总糖含量；不确定度

由于分析测量的不完善和认识的局限性，化学分析的测量结果都具有不确定度。不确定度是指表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数。测量不确定度是评价检测结果可信性、有效性的怀疑程度和可接受性的重要指标。按照GB/ T5835-2009《干制红枣》标准中的要求，总糖含量是评定干制红枣品质等级的重要指标。本文对干制红枣中总糖含量的测定进行不确定度分析和评定，通过对不确定度各分量大小的分析，找出影响干制红枣总糖测定过程不确定度的显著因素，有针对性地控制不确定度的主要来源，减少其影响，从而减少总不确定度，对提高检测结果可靠性具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 材料、仪器与试剂

某红枣加工厂提供的干制红枣（骏枣）试样；BSA224S电子天平：精度0.1 mg，最大称量220 g；容量瓶（A级）：250 mL；滴定管（A级）：50 mL；浓盐酸37%；氢氧化钠溶液0.3 g/mL；甲基红指示剂0.001 g/mL；菲林氏试剂甲液；菲林氏试剂乙液。

1.2 实验方法

按照GB/T5835-2009《干制红枣》标准，总糖含量的测定采用GB/ T10782-2006《蜜饯通则》中的规定。称取处理好的试样10 g，加水浸泡1～2h，放入高速组织捣碎机中，加少量水捣碎，转移到250 m L容量瓶中，用水定容，摇匀，过滤。吸取10 mL滤液于250 mL三角瓶中，加水30 mL，加入盐酸5 mL，置68～70℃水浴中水解10 min。取出冷却后，全部转移到250 m L容量瓶中，加甲基红指示剂2滴，再用0.3 g/mL氢氧化钠溶液中和至中性，用水稀释至刻度注入滴定管。标定斐林氏溶液，斐林溶液甲、乙液混合生成酒石酸钾钠铜，样品中原有的和水解后产生具有还原性的糖，酒石酸钾钠铜被还原，生成红色的氧化亚铜沉淀。

2 测定结果不确定度的评定

2.1 数学模型

干制红枣总糖含量的数学模型如下：

式（1）中：X为试样中总糖含量（以葡萄糖计），g/100g；m1为葡萄糖的质量，g；m2为试样的质量，g；V1为滴定时消耗葡萄糖溶液的体积，mL；V2为滴定时消耗试液的体积，mL；250为葡萄糖稀释液的总体积，mL；2500为稀释倍数。

2.2 重复性试验引入的不确定度

在重复条件下，对干制红枣样品进行了4次平行测定，测量数据见表1：

利用表1中的测定结果，根据对重复性测量结果A类不确定度的评定，单次测量标准差为（n=4）∶

表1 干制红枣总糖含量的检测结果

平均值的实验标准差，即A类不确定度：

相对标准不确定度：

2.3 称量引入的不确定度

称量的不确定度来源为：称量的重复性以及天平校准产生的不确定度分量。天平的校准有两个潜在不确定度来源，即天平的灵敏度及其线性。因称量是用同一天平，在很窄的范围内进行，灵敏度可以忽略。称量的重复性已包含在u1中，不再重复计算。线性引入的不确定度：该天平检定证书指出最大允许误差为±0.5 mg，线性分量被假设为均匀分布，换算成标准不确定度为：

线性分量应重复计算两次，一次是空容器，一次盛有被测物，产生的不确定度为：

称量葡萄糖引入的相对标准不确定度为：

称量样品引入的相对标准不确定度为：

2.4 滴定试验引入的不确定度

2.4.1 容量瓶引入的不确定度

（1）确定容量瓶体积时的不确定度

250 m L A级容量瓶在20℃的容量允差为±0.15 mL，可认为其为三角分布，标准不确定度为：

（2）温度不一致引入的不确定度

水的体积膨胀系数为2.1×10- 4mL·℃- 1，实验室温度在20℃±2℃范围内波动，设温度变化是均匀分布，其标准不确定度为：

（3）溶液定容引入的不确定度

溶液定容引入的标准不确定度为：

溶液定容引入的相对标准不确定度为：

2.4.2 移液管引入的不确定度

（1）确定移液管体积时的不确定度

5 mL移液管容量允差为±0.025 mL，可按三角分布计算，则标准不确定度为：

（2）温度不一致引入的不确定度

分析评定同2.4.1（2），标准不确定度为：

（3）移液管引入的不确定度

5 mL移液管引入的标准不确定度为：

则吸取2.5 m L溶液时引入的相对标准不确定度为∶

2.4.3 滴定管引入的不确定度

（1）确定滴定管体积时的不确定度

50 mL A级酸式滴定管在20℃的容量允差为±0.05 mL，按三角分布，标准不确定度为：

（2）温度不一致引入的不确定度

分析评定同2.4.1（2），滴定葡萄糖溶液时温度对滴定管体积引入的标准不确定度为：

滴定样品溶液时温度对滴定管体积引入的标准不确定度为：

（3）滴定管引入的不确定度

葡萄糖溶液滴定过程，滴定管引入的标准不确定度为∶

样品溶液滴定过程，滴定管引入的相对标准不确定度为∶

综上所述，可得合成滴定时引入的相对标准不确定度，包括以下几个方面。

滴定葡萄糖溶液体积引入的相对标准不确定度：

滴定样品溶液体积引入的相对标准不确定度：

样品中总糖含量的合成标准不确定度的计算如下。

样品中总糖含量测定的合成相对标准不确定度为：

样品中总糖含量的合成标准不确定度为：

2.5 样品中总糖含量的扩展不确定度的计算

取包含因子k=2，则U=kuc=2×0.4 =0.8（g/100g）。

本次实验干制红枣样品中总糖含量检测结果的平均值及其不确定度为62.37（g/100g）±0.88（g/100g），包含因子k=2，置信水平约为95%。

3 结语

通过对干制红枣中总糖含量测试过程产生的不确定度的分析和评定，比较各分量的相对不确定度，可以看出，移液管和溶液滴定过程滴定管引入的不确定度较为显著。因此，在日常滴定分析试验中，除了要尽可能使用准确度高的移液管、滴定管外，还应严格控制实验过程中的条件，规范操作。

参考文献

［1］王金花，张朝晖.食品安全检测培训教材.理化检测［M］.北京：中国标准出版社，2010：18-38.

［2］国家质量监督检疫总局.JJF 1059.1-2012测量不确定度评定与表示［S］.北京：中国标准出版社，2012.

［3］中国合格评定国家认可委员会.CNAS-GL06 化学分析中不确定度的评估指南［S］.北京：中国计量出版社，2006.

［4］国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会. GB/ T5835-2009 干制红枣［S］.北京：中国标准出版社，2009.

［5］国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会. GB/ T10782-2006 蜜饯通则［S］.北京：中国标准出版社，2006.