冻猪肉中挥发性盐基氮含量测定的 不确定度评定

◎ 陈 韵，陈桂云，黎颖欣，叶春常，陈梓聪

（广州市食品检验所，广东 广州 511400）

挥发性盐基氮（Total Volatile Basic Nitrogen，TVB-N）是一项常用于评价肉类新鲜度的理化指标[1]。按照《食品安全国家标准 鲜（冻）畜、禽产品》（GB 2707—2016）的要求，鲜（冻）畜、禽产品中挥发性盐基氮的含量不得大于15 mg/100 g[2]。影响肉类中挥发性盐基氮含量的因素包括储存温度[3]、运输温度和环境[4]、解冻方式[5]等。目前，检测挥发性盐基氮的方法有半微量定氮法、自动凯氏定氮仪法、微量扩散法、近红外光谱法[6-8]、高光谱成像技术[9-11]等。其中，自动凯氏定氮仪法[12-14]的精密度、准确度和操作便利度较高，是近年来实验室常用的方法之一[15]。

测量不确定度是指根据所用到的信息，表征赋予被测量值分散性的非负参数[16]。测量不确定度的来源是多方面的，包括抽样、存储条件、仪器的影响、试剂纯度、测量条件、操作人员的影响等。

《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》（GB 5009.228—2016）[17]中第二法是利用自动凯氏定氮仪测定食品中挥发性盐基氮的含量，本研究参考《化学分析中不确定度的评估指南》（CNAS—GL006：2019），通过分析影响检测结果的不确定因素，评估该方法的不确定度。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

市售冰鲜猪肉；盐酸标准滴定溶液c（HCl）为0.100 1 mol/L[GBW（E）081127，深圳市博林达科技有限公司]；氧化镁、甲基红（AR，国药集团化学试剂有限公司）；溴甲酚绿（Ind，国药集团化学试剂有限公司）；硼酸（AR，广州化学试剂厂）；实验室用水为Milli-Q纯水。

1.2 仪器与设备

KjeltecTM8400全自动凯氏定氮仪（丹麦福斯分析仪器有限公司）；电子天平[梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司]。

1.3 试验方法

1.3.1 样品处理和测定

按照《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》（GB 5009.228—2016）第二法自动凯氏定氮仪法进行前处理。设定硼酸吸收液体积为30 mL，蒸馏时间180 s，开始蒸馏测定。由3名人员在重复性条件下，分别对样品的挥发性盐基氮含量进行10次独立测定。

1.3.2 数学模型

试样中挥发性盐基氮含量的计算公式为：

式中：X为试样中挥发性盐基氮的含量，mg/100 g；V1为试样消耗盐酸标准滴定溶液的体积，mL；V0为试剂空白消耗盐酸标准滴定溶液的体积，mL；c为盐酸标准滴定溶液的浓度，mol·L-1；m为试样质量，g；14为与滴定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，g·mol-1；100为计算结果单位换算系数。

2 结果与分析

2.1 不确定度来源分析

根据检测过程分析，挥发性盐基氮不确定度的具体来源如表1所示。

表1 不确定度来源表

试验中，依照《食品卫生检验方法理化部分总则》（GB/T 5009.1—2003）规定，将样品按四分法取样后充分混合、粉碎，可认为样品是均匀的，代表性充分，由此样品均匀性所致的不确定度可忽略不计。实验室环境相对独立，称量操作迅速及时，环境温度、湿度在短时间内变化甚微，对称量结果的影响可忽略不计。滴定体积中温度变化引入的不确定度已计算在定氮仪的不确定度内。称样的重复性和滴定体积的重复性并入检测重复性中考虑。因此，剩下的不确定度来源中，仅需研究天平线性允差、滴定体积（定氮仪误差）、标液浓度、检测重复性这几个参数的不确定度分量。相应的不确定度来源修正如表2所示。

表2 经过修正后的不确定来源表

2.2 不确定度的评定

2.2.1 样品称量引入的不确定度

样品称量的不确定度主要由天平引入，天平不确定度主要来源于天平的线性，查天平校准证书，量程为5～20 g的线性数值为10 mg，认为其符合矩形分布，则天平的标准不确定度分量为：

因为称重分两次进行，一次为去皮，一次为净重，每一次称重均为独立观测的结果，其关系为线性叠加，则：

2.2.2 滴定体积误差引入的不确定度

本实验用全自动凯氏定氮仪对冻猪肉的挥发性盐基氮进行蒸馏滴定分析，故滴定体积引入的不确定度主要来源于定氮仪的误差。根据全自动凯氏定氮仪的校准证书，定氮仪的扩展不确定度为3.0%，k=2，

空白滴定和样品滴定时定氮仪都引入了误差，共2次，则：

测得样品挥发性盐基氮的平均值为12.3 mg/100 g，则：

2.2.3 标准滴定溶液的浓度引入的不确定度

根据标准物质证书，盐酸标准滴定溶液的浓度为0.100 1 mol·L-1，扩展不确定度为0.2%，置信区间P为95%，则

2.2.4 检测重复性引入的不确定度

3名人员在重复性条件下，分别对样品的挥发性盐基氮含量进行10次独立测定,检测结果如表3所示。

表3 检测重复性结果表

2.2.5 合成标准不确定度

由以上不确定度分量合成的挥发性盐基氮相对合成标准不确定度计算如下：

2.2.6 扩展不确定度

扩展不确定U=k×u(x)，取k=2，则U=2×urel(x)=2×0.2=0.4 mg/100 g。

挥发性盐基氮的含量结果表示为（12.3±0.4）mg/100 g，k=2。

3 结论

本文依据《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》（GB 5009.228—2016）进行实验，并参考《化学分析中不确定度的评估指南》（CNAS—GL006：2019）对冻猪肉中挥发性盐基氮的含量的不确定度来源进行分析，并建立相应的数学模型，找到影响其不确定度的主要来源为标液浓度、检测重复性、滴定体积的误差和样品称量。其中标液浓度引起的不确定度影响最大，由检测重复性和滴定体积引入的不确定度的影响次之，而样品称量引入的不确定度最小。