含乳饮料中蛋白质含量测定结果的 不确定度评定

◎ 苏 晶

（淮安市食品药品检验所，江苏 淮安 223001）

含乳饮料主要是以乳及乳制品为原料，添加辅料配制或发酵而成。含乳饮料国家标准中规定配制型含乳饮料其蛋白质含量应≥1.0 g/100 g[1]，但在监督抽检过程中，常出现含乳饮料蛋白质含量指标不达标的现象。测量不确定度是对检测数据品质高低评价的一项重要指标，表示所述结果与被测量真值的接近程度，反映检测数据的可信程度[2-5]。因此，为确保检测结果准确有效，本实验依据《测量不确定度评定与表示》（JJF 1059.1—2012）[6]，对凯氏定氮法检测含乳饮料中蛋白质含量进行不确定评定。

1 材料与方法

1.1 试剂与仪器

复配型含乳饮料购自超市；盐酸溶液标准物质（标准值0.100 7 mol·L-1，编号：GBW（E）081601），购自北京海岸鸿蒙标准物质技术有限责任公司；凯氏定氮催化剂片，购自赛诺利康生物技术（北京）有限公司。

ME204T/02 电子天平（精度0.001 g，梅特勒-托利多公司）、K9840 凯氏定氮仪（海能仪器股份有限公司），容量瓶、滴定管等玻璃器皿（天玻玻璃仪器有限公司）。

1.2 实验方法

按照GB 5009.5—2016[7]第一法进行检测，样品经混合均匀，称取试样质量10 g（精确至0.001 g），移入干燥的250 mL 定氮瓶中加入2 片凯氏定氮催化剂，加硫酸20 mL 消解、冷却，定容至100 mL。准确吸取10.0 mL 试样处理液注入反应管，加入10.0 mL 氢氧化钠溶液，开始蒸馏。蒸馏10 min 后移动蒸馏液接收瓶，液面离开冷凝管下端，再蒸馏1 min。然后用少量水冲洗冷凝管下端外部，取下蒸馏液接收瓶。尽快以盐酸标准滴定溶液滴定至终点，同时做试剂空白试验。

1.3 结果计算

蛋白质含量按式（1）计算：

式（1）中，X为试样中蛋白质的含量，单位为g/100 g；V1为试液消耗盐酸标准滴定液的体积，单位为mL；V2为试剂空白消耗盐酸标准滴定液的体积，单位为mL；V3为吸取消化液的体积，单位为mL；c为盐酸标准滴定溶液浓度，单位为mol·L-1；0.014 0 为1.0 mL 盐酸[c（HCl）=1.000 mol·L-1]标准滴定溶液相当的氮的质量，单位为g；m为试样的质量，单位为g；F为氮换算为蛋白质的系数，乳饮料换算系数为6.38。

2 结果与分析

2.1 测量不确定度的主要来源

利用鱼骨图对整个检测过程的不确定来源进行分析，结果见图1。

图1 检测过程不确定来源分析图

2.2 测量不确定度分析

2.2.1 重复测量带来的不确定度urel(X)

本试验做6 次重复试验，结果见表1，测量重复性引入的不确定度属于A 类不确定度，用统计方法进行计算。样品测量结果的标准偏差：

引入的相对标准不确定度：

表1 蛋白质含量测定结果表

2.2.2 试样称量带来的不确定度urel(m)

（1）天平称量准确度。本实验使用的电子天平最大允许误差为0.001 g，服从均匀分布，包含因子km1=，按B 类方法评定，由此引入的不确定度：

（2）天平分辨率。由天平说明书可知其分辨力为0.001 0 g，服从均匀分布，半区间宽度为0.000 5 g，由此引入的不确定度

因此，样品称量引入的合成相对不确定度

2.2.3 样品定容引入的不确定度urel(v100)

（1）厂家提供的100 mL 容量瓶的示值误差为±0.04 mL，属均匀分布，包含因子k1(v100)=，按B类方法评定，由此引入的不确定度

（2）温度变化。因容量瓶在20 ℃下检定，假设定容时温差为4 ℃，水的膨胀系数为2.1×10-4/℃，按B 类不确定度评定，在95%置信概率下，按正态分布技术，温度变化引入的不确定度

（3）充满液体到刻度的变动性。100 mL A 级容量瓶重复测定20 次，测定结果的相对偏差为0.092 mL，按A类不确定度评定，则充满液体到刻度引入的不确定度为

因此，样品定容引入的合成相对不确定度

2.2.4 称液管容量较准引入的不确定度urel(V3)

（1）由厂家提供的A 级10 mL 移液管允许容量误差为±0.02 mL，属均匀分布，引入的不确定度

（2）温度变化。参考2.2.3，温度变化引入的不确定度

（3）充满液体至刻度的变动性。10 mL 移液管重复测定20 次，测定结果的相对偏差为0.068 mL，按A类不确定度评定，则充满液体到刻度引入的不确定度为

因此，移液管移取溶液引入的合成相对不确定度

2.2.5 试样消耗盐酸标准滴定液的体积V1引入的不确定度urel(V1)

（1）10 mL 滴定管其校准不确定度为0.01 mL，按矩形分布，其引入的不确定度

（2）温度变化。参考3.2.3，温度变化引入的不确定度

因此，试样消耗盐酸标准滴定液体积引入的合成相对不确定度

2.2.6 试剂空白消耗盐酸标准滴定液的体积V2引入的不确定度urel(V2)

空白试验重复6 次，结果见表1，样品测量结果的标准偏差

引入的相对标准不确定度

2.2.7 盐酸标准滴定溶液带来的不确定度urel(c)

本次滴定用的盐酸标准滴定溶液厂家给出的浓度c（HCl）=（0.1007±0.000 1）mol·L-1（k=2），所以，盐酸储备液的不确定度为

2.3 合成不确定度

计算合成相对不确定度为：

含乳饮料中蛋白质含量为1.53 g/100 g，则其合成不确定度为：U=k×urel=0.063 6。

2.4 扩展不确定度

扩展不确定度是评定测量结果可信度的量化参数，取包含因子k=2（即置信概率95%），U=k×u=2×0.0636=0.127 2，则其扩展不确定度为0.13 g/100 g。

3 结论

采用凯氏定氮法测定含乳饮料中蛋白质含量为1.53 g/100 g，扩展不确定度为0.13 g/100 g，因此蛋白质含量为（1.53±0.13）g/100 g，符合国家标准要求（≥1.0 g/100 g）。

考察各不确定度来源及其贡献率，可以确定该方法检测过程中空白测量带来的不确定度影响最大，测量重复性的影响次之，而定容体积与样品称量带来的影响可忽略不计。因此，在含乳饮料蛋白质含量日常检测中，应对影响结果的主要因素进行严格的把控，以提高检测结果的可信度。