饮料中还原糖测定结果不确定度的评定

□ 王玲玲 韩莹莹 邢薇薇 安徽省食品药品检验研究院

饮料中还原糖测定结果不确定度的评定

□ 王玲玲 韩莹莹 邢薇薇 安徽省食品药品检验研究院

根据JJF1059-1999和GB/T5009.7-2008还原糖含量的测定原理，建立不确定度的数学模型，系统分析并计算饮料中还原糖测量全过程的不确定度各分量，结果标准不确定度及扩展不确定度。计算得到在还原糖的含量为8.6 g/100 g时，扩展不确定度为0.088 g/100 g，包含因子k=2。

不确定度；直接滴定法；饮料；还原糖

1 实验部分

1.1 材料

样品：市售饮料；

试剂：葡萄糖（高纯试剂）、碱性酒石酸铜溶液（A、B液），除特别指明外。所用试剂均为分析纯，实验用水为二级水。

1.2 实验方法

1.2.1 葡萄糖标准溶液的配制

称取1.0 g（精确至0.0001g）无水葡萄糖（在105 ℃烘箱内烘干3 h并在干燥器中冷却），置于1000m L量瓶中，加水溶解后加盐酸5 m L，再用水稀释至刻度。

1.2.2 碱性酒石酸铜溶液的标定

吸取碱性酒石酸铜甲液和乙液各5.00m L，置于1 50m L锥形瓶中，加水10m L，摇匀加入玻璃珠2～3粒，从滴定管滴加约9 m L葡萄糖标准溶液（1.0000g/L），控制在2mi n内加热至沸，在沸腾状态下以0.5滴/s的速度继续滴定，直至溶液的蓝色消失为终点，记录消耗葡萄糖标准溶液的体积，同时平行操作3份，取其平均值，计算每10m L（甲乙液各5 m L）碱性酒石酸铜溶液相当于葡萄糖的质量。

1.2.3 样品测定

称取样品100 g，置蒸发皿中，在水浴上微热搅拌除去二氧化碳后，移入250m L容量瓶中，并用水洗涤蒸发皿数次，洗涤液并入容量瓶中，再加水至刻度，混匀。吸取碱性酒石酸铜甲液和乙液各5.00m L，置于1 50m L锥形瓶中，加水10m L，摇匀，按碱性酒石酸铜溶液标定步骤操作。

1.3 数学模型的构建

式中，X：饮料中还原糖的含量，g/100 g；Cs-葡萄糖标准溶液的浓度，g/L；V1：标定碱性酒石酸铜溶液消耗葡萄糖标准溶液的体积，m L；C0-供试品的浓度，g/L；V2：消耗样品稀释液的体积，m L。

1.4 不确定度分析来源

B类不确定度：制备标准溶液引入的不确定度u（Cs），包括葡萄糖称量u（m）和定容u（V1000）；标定碱性酒石酸铜溶液用葡萄糖标准溶液u（V1）；制备样品溶液引入的不确定度u（C0），包括样品称量u（m1）和定容u（V250）；消耗样品稀释液体积u（V2）。

A类不确定度：整个实验重复性的不确定度通过urel（frep）体现。

2 结果与讨论

2.1 测定用葡萄糖标准溶液的C0的不确定度

葡萄糖标准溶液的配制和标定在本实验室进行，配制并标定1.0000g/ L葡萄糖标准溶液引入的不确定度。

天平称量时给出的不确定度：万分之一的天平精度为0.1 m g，假设为线形分量为矩形分布，换算成标准不确定度为：0.1/3=0.058，相对标准不确定度为：

定容不确定度分量u（V1000）：体积的标准测量不确定度分量主要是由样品定容在1000m L容量瓶中定容体积带来的不确定度，这个分量体积带来的不确定度由以下部分组成。①校准容量瓶的不确定度：1000m L容量瓶（A级）在20 ℃下体积为（100 0± 0.4 0）m L，按照三角形分布：

②温度变化不确定度：1000m L容量瓶在20 ℃下校准，而实验室温度在±5 ℃范围内，水的体积膨胀系数为2.1×1 0-4/℃，温度差异引起的体积变化为：100 0×5×2.1×1 0-4=1.0 5。按均匀分布计算，其标准不确定度为：

合成各分量为：

标准溶液引入的相对标准不确定度：

2.2 标定碱性酒石酸铜溶液用葡萄糖标准溶液u（V1）

移取5.00m L碱性酒石酸铜甲液的不确定度u（V11），校准移液管的不确定度：5 m L移液管在20 ℃体积为（5±0.015）m L，按三角形分布计算，其标准不确定为：

温度变化不确定度：5 m L移液管在20 ℃下校准，而实验室温度在±5 ℃范围内，水的体积膨胀系数为2.1×1 0-4/℃，温度差异引起的体积变化为：5×5×2.1×1 0-4=0.005 3。按均匀分布计算，其标准不确定为:

合成各分量：

移取5.00m L碱性酒石酸铜乙液的不确定度u（V12），其不确定度同上。

2.3 消耗葡萄糖标准溶液体积的不确定度u（V13）

校准滴定管的不确定度：25 m L滴定管在20 ℃下体积为（25±0.0 3）m L，按照三角形分布计算，其标准不确定度为

滴定碱性酒石酸铜溶液大约消耗1.0000g/L葡萄糖标准溶液1 0.00m L，因此其不确定度分量为1 0.0 0×5×2.1×10-4=0.0 105，按均匀分布计算，其标准不确定度为:

合成各分量：

标定碱性酒石酸铜溶液用葡萄糖标准溶液的相对标准不确定度urel（V1）

2.4 制备样品溶液引入的不确定度u（C0）

天平称量时给出的不确定度：百分之一的天平精度为0.01g，假设为线形分量为矩形分布，换算成标准不确定度为：

定容不确定度分量u（V250）：体积的标准测量不确定度分量主要是由样品定容在250m L容量瓶中定容体积带来的不确定度，这个分量体积带来的不确定度由以下部分组成。

校准容量瓶的不确定度：250m L容量瓶（A级）在20 ℃下体积为（25 0±0.1 5）m L，按照三角形分布：

温度变化不确定度：250m L容量瓶在20 ℃下校准，而实验室温度在±5 ℃范围内，水的体积膨胀系数为2.1×1 0-4℃-1，温度差异引起的体积变化为：25 0×5×2.1×1 0-4=0.2625。按均匀分布计算，其标准不确定度为：

合成各分量：

10m L刻度移液管在20 ℃体积为（1 0±0.02）m L，按三角形分布计算，其标准不确定为：

温度变化不确定度：10m L刻度移液管在20 ℃下校准，而实验室温度在±5 ℃范围内，水的体积膨胀系数为2.1×1 0-4/℃，温度差异引起的体积变化为：7.5×5×2.1×1 0-4=0.007 9。按均匀分布计算，其标准不确定为：

合成各分量：

置250m L容量瓶，用水稀释并定容至刻度。与第一步相同计算：

样品溶液配制引入的相对标准不确定度：

3 结语

通过对饮料中还原糖各分量不确定度的分析和比较，可知不确定度来源影响最小的是测定用葡萄糖标准溶液的C0，因为标准溶液的浓度在试验过程中被校准，而其他三个分量影响均较大，因此，在实际操作过程中尽可能减少这三个分量的测量误差，对碱性酒石酸铜溶液的标定及样品滴定采用多次平行测定，并求其平均值，以提高检验数据的准确性、精确性。

[1]全国法制计量技术委员会.测量不确定度评定与表示(JJF1059—1999)[S].北京:中国计量出版社,1999.

[2]何红梅,陈利国,黄辉,等.食品中还原糖含量测量的不确定度评估[J].食品与机械,2007(2):96-97.