干制紅棗總糖含量測定的不確定度分析

□ 牛貴洋 王治澤 任俊坤 新疆阿克蘇地區(qū)質量與計量檢測所

?

干制紅棗總糖含量測定的不確定度分析

□ 牛貴洋 王治澤 任俊坤 新疆阿克蘇地區(qū)質量與計量檢測所

摘 要：筆者根據(jù)GB/T10782-2006的分析方法對干制紅棗中總糖含量進行測定，對影響檢測結果的各種因素的不確定度進行了分析和評定，確定了影響檢測結果不確定度的主要來源是移液管和溶液滴定過程中滴定管的使用。通過這一過程，說明該試驗對易引入較高不確定度的環(huán)節(jié)應加強控制，以提高檢測結果可靠性。

關鍵詞：干制紅棗；總糖含量；不確定度

由于分析測量的不完善和認識的局限性，化學分析的測量結果都具有不確定度。不確定度是指表征合理地賦予被測量之值的分散性，與測量結果相聯(lián)系的參數(shù)。測量不確定度是評價檢測結果可信性、有效性的懷疑程度和可接受性的重要指標。按照GB/ T5835-2009《干制紅棗》標準中的要求，總糖含量是評定干制紅棗品質等級的重要指標。本文對干制紅棗中總糖含量的測定進行不確定度分析和評定，通過對不確定度各分量大小的分析，找出影響干制紅棗總糖測定過程不確定度的顯著因素，有針對性地控制不確定度的主要來源，減少其影響，從而減少總不確定度，對提高檢測結果可靠性具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料、儀器與試劑

某紅棗加工廠提供的干制紅棗（駿棗）試樣；BSA224S電子天平：精度0.1 mg，最大稱量220 g；容量瓶（A級）：250 mL；滴定管（A級）：50 mL；濃鹽酸37%；氫氧化鈉溶液0.3 g/mL；甲基紅指示劑0.001 g/mL；菲林氏試劑甲液；菲林氏試劑乙液。

1.2 實驗方法

按照GB/T5835-2009《干制紅棗》標準，總糖含量的測定采用GB/ T10782-2006《蜜餞通則》中的規(guī)定。稱取處理好的試樣10 g，加水浸泡1～2h，放入高速組織搗碎機中，加少量水搗碎，轉移到250 m L容量瓶中，用水定容，搖勻，過濾。吸取10 mL濾液于250 mL三角瓶中，加水30 mL，加入鹽酸5 mL，置68～70℃水浴中水解10 min。取出冷卻后，全部轉移到250 m L容量瓶中，加甲基紅指示劑2滴，再用0.3 g/mL氫氧化鈉溶液中和至中性，用水稀釋至刻度注入滴定管。標定斐林氏溶液，斐林溶液甲、乙液混合生成酒石酸鉀鈉銅，樣品中原有的和水解后產生具有還原性的糖，酒石酸鉀鈉銅被還原，生成紅色的氧化亞銅沉淀。

2 測定結果不確定度的評定

2.1 數(shù)學模型

干制紅棗總糖含量的數(shù)學模型如下：

式（1）中：X為試樣中總糖含量（以葡萄糖計），g/100g；m1為葡萄糖的質量，g；m2為試樣的質量，g；V1為滴定時消耗葡萄糖溶液的體積，mL；V2為滴定時消耗試液的體積，mL；250為葡萄糖稀釋液的總體積，mL；2500為稀釋倍數(shù)。

2.2 重復性試驗引入的不確定度

在重復條件下，對干制紅棗樣品進行了4次平行測定，測量數(shù)據(jù)見表1：

利用表1中的測定結果，根據(jù)對重復性測量結果A類不確定度的評定，單次測量標準差為（n=4）∶

表1 干制紅棗總糖含量的檢測結果

平均值的實驗標準差，即A類不確定度：

相對標準不確定度：

2.3 稱量引入的不確定度

稱量的不確定度來源為：稱量的重復性以及天平校準產生的不確定度分量。天平的校準有兩個潛在不確定度來源，即天平的靈敏度及其線性。因稱量是用同一天平，在很窄的范圍內進行，靈敏度可以忽略。稱量的重復性已包含在u1中，不再重復計算。線性引入的不確定度：該天平檢定證書指出最大允許誤差為±0.5 mg，線性分量被假設為均勻分布，換算成標準不確定度為：

線性分量應重復計算兩次，一次是空容器，一次盛有被測物，產生的不確定度為：

稱量葡萄糖引入的相對標準不確定度為：

稱量樣品引入的相對標準不確定度為：

2.4 滴定試驗引入的不確定度

2.4.1 容量瓶引入的不確定度

（1）確定容量瓶體積時的不確定度

250 m L A級容量瓶在20℃的容量允差為±0.15 mL，可認為其為三角分布，標準不確定度為：

（2）溫度不一致引入的不確定度

水的體積膨脹系數(shù)為2.1×10- 4mL·℃- 1，實驗室溫度在20℃±2℃范圍內波動，設溫度變化是均勻分布，其標準不確定度為：

（3）溶液定容引入的不確定度

溶液定容引入的標準不確定度為：

溶液定容引入的相對標準不確定度為：

2.4.2 移液管引入的不確定度

（1）確定移液管體積時的不確定度

5 mL移液管容量允差為±0.025 mL，可按三角分布計算，則標準不確定度為：

（2）溫度不一致引入的不確定度

分析評定同2.4.1（2），標準不確定度為：

（3）移液管引入的不確定度

5 mL移液管引入的標準不確定度為：

則吸取2.5 m L溶液時引入的相對標準不確定度為∶

2.4.3 滴定管引入的不確定度

（1）確定滴定管體積時的不確定度

50 mL A級酸式滴定管在20℃的容量允差為±0.05 mL，按三角分布，標準不確定度為：

（2）溫度不一致引入的不確定度

分析評定同2.4.1（2），滴定葡萄糖溶液時溫度對滴定管體積引入的標準不確定度為：

滴定樣品溶液時溫度對滴定管體積引入的標準不確定度為：

（3）滴定管引入的不確定度

葡萄糖溶液滴定過程，滴定管引入的標準不確定度為∶

樣品溶液滴定過程，滴定管引入的相對標準不確定度為∶

綜上所述，可得合成滴定時引入的相對標準不確定度，包括以下幾個方面。

滴定葡萄糖溶液體積引入的相對標準不確定度：

滴定樣品溶液體積引入的相對標準不確定度：

樣品中總糖含量的合成標準不確定度的計算如下。

樣品中總糖含量測定的合成相對標準不確定度為：

樣品中總糖含量的合成標準不確定度為：

2.5 樣品中總糖含量的擴展不確定度的計算

取包含因子k=2，則U=kuc=2×0.4 =0.8（g/100g）。

本次實驗干制紅棗樣品中總糖含量檢測結果的平均值及其不確定度為62.37（g/100g）±0.88（g/100g），包含因子k=2，置信水平約為95%。

3 結語

通過對干制紅棗中總糖含量測試過程產生的不確定度的分析和評定，比較各分量的相對不確定度，可以看出，移液管和溶液滴定過程滴定管引入的不確定度較為顯著。因此，在日常滴定分析試驗中，除了要盡可能使用準確度高的移液管、滴定管外，還應嚴格控制實驗過程中的條件，規(guī)范操作。

參考文獻

［1］王金花，張朝暉.食品安全檢測培訓教材.理化檢測［M］.北京：中國標準出版社，2010：18-38.

［2］國家質量監(jiān)督檢疫總局.JJF 1059.1-2012測量不確定度評定與表示［S］.北京：中國標準出版社，2012.

［3］中國合格評定國家認可委員會.CNAS-GL06 化學分析中不確定度的評估指南［S］.北京：中國計量出版社，2006.

［4］國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會. GB/ T5835-2009 干制紅棗［S］.北京：中國標準出版社，2009.

［5］國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會. GB/ T10782-2006 蜜餞通則［S］.北京：中國標準出版社，2006.