不确定度评定在赤砂糖菌落总数检验中的应用

林雅慧，陈海宁，邓倩南，刘学文

(1广州甘蔗糖业研究所 广东省甘蔗改良与生物炼制重点实验室，广东广州510316；2国家糖业质量监督检验中心，广东广州510316)

不确定度评定在赤砂糖菌落总数检验中的应用

林雅慧1,2，陈海宁1,2，邓倩南1,2，刘学文1,2

(1广州甘蔗糖业研究所 广东省甘蔗改良与生物炼制重点实验室，广东广州510316；2国家糖业质量监督检验中心，广东广州510316)

通过不确定度评定对赤砂糖中菌落总数测量结果临界值进行判断。采用GB 4789.2-2010《食品微生物学检验菌落总数的测定》对某一特定样品和同类样品进行不确定度分析。某品牌赤砂糖中菌落总数的扩展不确定度为0.030，取值范围为lgX±0.030；20份赤砂糖的扩展不确定度为0.186，取值范围为 lgXj±0.186。样品平行测量结果取对数的方法表示菌落总数的测定可用于检测数据处于临界值时的判定；合并样本标准差的评定方法比单一样本平均值标准差评定方法实用性更强，更适合于每一个样本的检测结果。

检验；菌落总数；不确定度评定；赤砂糖

0　前言

根据CNAL-AG 06《测量不确定度政策实施指南》[1]附录规定进行菌落总数测定要求，测试的样品是均匀的，每个样品都包含可以计算得出数目的微生物，在实验室内不同人员按规定的测试方法进行，每个样品做平行试验，必须由同一个测试人员进行操作，测试完成后得到的测试结果取对数，用于菌落总数不确定度的评定，从而减小实验误差，提高检测的精确度，找出菌落总数检验过程中的关键控制点[2]。不确定度是表示某一检验结果在要求的置信概率下的分布区间。当检测结果处于临界状态或客户有此要求时需要给出检测值的不确定度。不确定度评定的方法包括 A类不确定度评定方法（用统计方法进行评定）和B类不确定度评定方法（考虑不同的不确定度来源，用非统计方法进行评定）。在微生物检验中，不确定度的来源主要包括：重复性（测试环境、培养时间、培养温度、修约、样品的均匀性、取样的重复性、人员的计数）、培养条件（培养时间允差、培养湿度的允差）、取样（稀释体积、取样体积）等，但B类不确定度对合成不确定度贡献较小，重复测量带来的不确定度占主要部分，所以本文采用统计学的方法(A类)评定测量不确定度[3]，采用平板菌落计数法检测赤砂糖中菌落总数，按照JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》[4]分析测试结果，旨为进一步提高检测的准确度和精密度提供理论依据和指导。

1　材料与方法

1.1材料

1.1.1赤砂糖

21份样品，国家糖业质量监督检验中心提供。

TTC营养琼脂，广东环凯微生物科技有限公司。

1.1.3仪器设备

生化培养箱，宁波莱福科技有限公司；高压灭菌锅，上海三申医疗器械有限公司。

1.2检测方法

依据GB/T 4789.2-2010《食品卫生微生物检验菌落总数检验》[5]或对样本污染情况估计，选择2～3个稀释度，每个稀释度做 2个平皿，稀释液移入平皿后，及时将冷却至 46℃的培养基注入平皿约15～20 mL，转动平皿使其混合均匀，待琼脂凝固后，倒置于(36±1)℃恒温箱内培养(48±2) h，计数。选取菌落数在30～300之间的平板作为菌落总数测定标准，求出同稀释度的2个平皿的平均菌落总数。

1.3数学模型

设菌落总数为A，试验结果为X，则A=X，最

2　结果与分析

2.1单一样品重复测定

[11]Will Knight, “Biased Algorithms Are Everywhere, and No One Seems to Care”, MIT Technology Review, July 12, 2017.

取某品牌赤砂糖制备同一样品，由同一检测人员在同一时间按规定方法重复检测20次，平行试验结果如表1所示。

2.1.1重复检测的残差平方和

表1　赤砂糖单一样品菌落总数的检测结果 单位：CFU/g

2.1.2实验标准差

2.1.3标准不确定度与合成标准不确定度

2.1.4扩展不确定度

取置信水平 P=95％，自由度 v=20-1=19，k=t0.95(19)=2.09，UP=kUc=2.09×14.182×10-3= 29.641×10-3。

2.1.5结果报告

当检测结果以平衡样对数值的平均值表示时，其取值区间分布于±0.030之间，2.286≤lgX≤2.346。当检测结果以平衡样平均值表示时，相对于对数值的取值再取反对数得其取值区间分布，X的取值范围为193 CFU/g≤X≤222 CFU/g。

2.2赤砂糖类样品的重复测定

取赤砂糖20份样品，由实验室不同人员在同一时间按规定的检验方法做重复性检验，每一份样品由同一检验员检测2次，不同份的样品由不同检验员检测，如表2所示，得到20份样品菌落总数结果。

2.2.1单一样品残差平方和单一样品残差平方和如式(5)所示。

单一样品平均值标准差(标准不确定度)如式(6)所示。

2.2.220份赤砂糖的合并样本标准差

合并样本标准差如式(7)所示。

2.2.320份赤砂糖的扩展不确定度

2.2.4检测结果报告

表2　20个赤砂糖检测结果 单位：CFU/g

3　结论

通过不确定度的评定即可估算赤砂糖菌落总数检验结果的分布范围，计算扩展不确定度时，其t0.95(19)值取95％的置信水平，双侧检验，从而计算出赤砂糖菌落总数检验结果的上、下限。GB 13104-2005《食糖卫生标准》[6]规定的赤砂糖菌落总数限量标准≤500 CFU/g，单一赤砂糖样品的检测结果均为合格，20个赤砂糖样品中10号样品、13号样品的取值上限超过 500 CFU/g，所以应在检测报告中给出检测值的不确定度。

合并样本标准差的评定方法比单一样本平均值标准差评定方法实用、简便，更适合于每一个样本的检测结果。新增加的检测结果可随时加入到合并样本中，积累数值，重新计算合并样本标准差，更新其检测结果的取值范围。

[1] 中国实验室国家认可委员会.测量不确定度政策实施指南：CNAL-AG 06-2003[S].北京：中国计量出版社，2003.

[2] 李志明.影响菌落总数测定结果的特殊因素[J].中国卫生检验杂志，2008，18(2)：371-384.

[3] 中国实验室国家认可委员会.检测和校准实验室认可准则：ISO/IEC 17025-2005[S].北京：中国计量出版社，2005.

[4] 国家质量技术监督局.测量不确定度评定与表示：JJF 1059.1-2012[S].北京：中国计量出版社，2012.

[5] 中华人民共和国卫生部.食品安全国家标准：GB/T 4789.2-2010[S].北京：中国标准出版社，2010.

[6] 中华人民共和国卫生部.食糖卫生标准：GB 13104-2005[S].北京：中国标准出版社，2005.

（本篇责任编校：李金玉）

Evaluation of Uncertainty for Measurement Bacteria Aerobic Count Examination in Brown Granulated Sugar

LIN Ya-hui1,2, CHEN Hai-ning1,2, DENG Qian-nan1,2, LIU Xue-wen1,2
(1Guangzhou Sugarcane Industry Research Institute/Guangdong Key Lab of Sugarcane Improvement & Biorefinery, Guangzhou 510316;2China Sugar Inspection Center, Guangzhou 510316)

The critical value of uncertainty evaluation of measurement results for bacteria aerobic count was judged in the brown granulated sugar.The bacteria aerobic count of a certain sample and the similar samples was tested according to the method of GB4789.2-2010 “Food Microbiology Examination: Aerobic Plate Count”, and then the uncertainty of testing data was analyzed.The extended uncertainty value of aerobic bacterial count was 0.030 for one certain brand of brown granulated sugar, the lgX ranged from ±0.030.While the expanded uncertainty value was 0.186 for 20 different samples, the lgXjranged from ±0.186.The study showed that the exponential method processing the results of bacteria aerobic count could judge the data at the critical value.Evaluation method of merging sample standard deviation was more practical than the single sample average standard deviation, which was more suitable for each sample test results.

Examination; Bacteria aerobic count; Evaluation uncertainty; Brown granulated sugar

TS247

A

1005-9695(2016)03-0059-04

2016-03-31；

2016-05-24

广东省省级科技计划项目“制糖产业升级关键技术与食品安全检测”(2013B061800023)；“食糖与功能性糖检验与标准化服务平台”(2014B040404054)

林雅慧(1989-)，硕士研究生，工程师，研究方向：微生物检测方向

林雅慧，陈海宁，邓倩南，等.不确定度评定在赤砂糖菌落总数检验中的应用[J].甘蔗糖业，2016(3)：59-62.