糞大腸菌群的不確定度分析

鐘杰

[摘要]在檢測(cè)糞大腸菌群細(xì)菌時(shí)，常出現(xiàn)以下情況：第一次檢測(cè)出來糞大腸菌群后，第二次繼續(xù)在這個(gè)批次的產(chǎn)品中隨機(jī)抽樣時(shí)，卻檢測(cè)不出來。原因可能是外界條件的影響使結(jié)果置信度降低，因此在定量檢測(cè)時(shí)要進(jìn)行不確定度分析，在《測(cè)定不確定度評(píng)估和報(bào)告通用》（CNAS—CL07：2006）中要求規(guī)定有能力的檢測(cè)試驗(yàn)室應(yīng)對(duì)每一項(xiàng)有數(shù)值要求的結(jié)果進(jìn)行不確定度評(píng)估。不確定度分析對(duì)提高檢驗(yàn)精確度，減少大腸菌群檢測(cè)中的試驗(yàn)誤差有重大理論意義。本試驗(yàn)采用MPN計(jì)數(shù)法對(duì)食品中糞大腸菌群的不確定度進(jìn)行評(píng)估。

[關(guān)鍵詞]糞大腸菌群;不確定度;MPN計(jì)數(shù)法

中圖分類號(hào)：G271 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.202005

糞大腸菌群。作為糞便污染指標(biāo)菌，以其檢出情況來判斷食品是否受到糞便污染。糞大腸菌群數(shù)的高低，表明了糞便污染的程度。糞大腸菌群比大腸菌群能更貼切地反映食品受人和動(dòng)物糞便污染的程度，且檢測(cè)方法比大腸桿菌簡(jiǎn)單得多。

在經(jīng)典的誤差理論中，由于測(cè)量手段不完善，影響因素較多，使得真值不可知，造成嚴(yán)格意義上的測(cè)量誤差不可求。而測(cè)量不確定度的大小反映了測(cè)量水平的高低，因此評(píng)定測(cè)量不確定度也就是評(píng)價(jià)測(cè)量結(jié)果的質(zhì)量。糞大腸菌群的測(cè)定結(jié)果不確定度主要來源于培養(yǎng)條件、操作人員的精細(xì)程度和計(jì)量?jī)x器的校準(zhǔn)等，研究糞大腸菌群測(cè)定過程中的不確定度具有極其重要的意義[1]。

1 試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

按照新試行的《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 大腸菌群計(jì)數(shù)》（GB 4789.3—2016）中的規(guī)定操作步驟以無菌操作進(jìn)行測(cè)試，參見其每1mL（g）大腸菌群的MPN值[2]。

2 檢測(cè)方法

2.1 試驗(yàn)方法

（1）發(fā)酵試驗(yàn)。對(duì)同一份冷凍豬肉進(jìn)行糞大腸菌群檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，無菌操作，重復(fù)進(jìn)行12次。將25.0g檢樣和lmL稀釋過的大腸埃希氏菌液放入含有225mL滅菌生理鹽水的無菌均質(zhì)袋內(nèi)，經(jīng)充分振搖后，加滅菌生理鹽水至250mL，制成1∶10的均勻稀釋液。樣品稀釋后，選取1.00mL、0.10mL和0.01mL ?3個(gè)稀釋度，每個(gè)稀釋度接種3管月桂基硫酸鹽胰蛋白胨（LST）管。在（36±1）℃的環(huán)境下培養(yǎng)（48±2）h，觀察是否產(chǎn)氣。如未產(chǎn)氣繼續(xù)培養(yǎng)（48±2）h，如產(chǎn)生氣泡則進(jìn)行復(fù)發(fā)酵實(shí)驗(yàn)[3-4]。

（2）復(fù)發(fā)酵實(shí)驗(yàn)。用接種環(huán)從產(chǎn)氣泡的LST的肉湯管中分別取培養(yǎng)物1環(huán)，移種至BGLB管中，（36±1）℃培養(yǎng)24～48h，觀察氣泡產(chǎn)生情況，產(chǎn)生者為糞大腸菌群陽性管。

2.2 報(bào)告

根據(jù)證實(shí)為大腸桿菌陽性的管數(shù)，查MPN表，報(bào)告每1mL（g）大腸菌群的MPN值。具體數(shù)值參見《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) ? 食品微生物學(xué)檢驗(yàn)大腸菌群計(jì)數(shù)》（GB 4789.3—2016）。

3 不確定度評(píng)價(jià)

3.1 不確定度分量的主要來源

不確定度分量的主要來源為取樣、培養(yǎng)條件、保存條件和判定計(jì)數(shù)。取樣中的不確定度又可以細(xì)分為溫度和稀釋體積，培養(yǎng)條件包括培養(yǎng)溫度和時(shí)間，計(jì)數(shù)時(shí)不同人員修約、觀測(cè)的差異都可能引起糞大腸菌群的不確定度[5-6]。

3.2 建立數(shù)學(xué)模型

本次實(shí)驗(yàn)因?yàn)楸４鏃l件和培養(yǎng)條件一致，不確定度的產(chǎn)生主要取決于取樣的差異。選取直接接種而得的樣品，進(jìn)行12組平行實(shí)驗(yàn)（4份1.00mL、4份0.10mL、4份0.01mL）以及不確定度分析，樣品中糞大腸菌群的計(jì)算公式為：

3.2.1 樣品稱量過程引入的不確定度（A類）

使用數(shù)字儀表和測(cè)量?jī)x器的最大允許誤差將會(huì)引入不確定度，統(tǒng)計(jì)上屬于均勻分布，在無菌條件下用精度為0.1g（m）的電子天平稱取試樣25.0g，用玻璃量器容量允許誤差2.0mL（v）的量筒量取225.0mL，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算如下：

稀釋使用1mL A級(jí)分度吸管，最大允許誤差為0.008mL，故1mL分度吸管引起的不確定度為U1=0.008mL÷√3=0.005mL，重復(fù)性測(cè)量得U2=0.000 2。

由同一人員對(duì)同一批冷凍豬肉進(jìn)行12次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)結(jié)果和不確定度計(jì)算結(jié)果見表1。

根據(jù)貝塞爾公式法計(jì)算上述結(jié)果，采用《數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定》（GB/T 8170—2008）修約到需要的有效數(shù)字，則此重復(fù)過程產(chǎn)生的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

4 結(jié)果與討論

由上述計(jì)算可知，重復(fù)過程產(chǎn)生的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為最大，所以在測(cè)定食品中糞大腸菌群的含量是否超標(biāo)時(shí)，一次檢測(cè)結(jié)果具有偶然性，因此，多次重復(fù)檢測(cè)提交不確定性分析就極為重要。

近年來豬肉價(jià)格上漲，冷凍豬肉在各大超市十分常見，檢測(cè)糞大腸菌群是否符合規(guī)定尤為重要，而測(cè)定過程中的不確定度評(píng)價(jià)方法具有極其重要的意義，置信度能夠更確切地反映結(jié)果的真實(shí)性，為精準(zhǔn)檢測(cè)糞大腸菌群提供依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]CNAS—CL07：2006，測(cè)量不確定度評(píng)估和報(bào)告通用要求[S].

[2]GB 4789.3—2016，食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)大腸菌群計(jì)數(shù)[S].

[3]姚麗芳，朱洪坤，李蔚，等.大腸菌群MPN計(jì)數(shù)法不確定度評(píng)估[J].食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào)，2016，7（1）：193-196.

[4]劉耕典.食品中大腸菌群檢測(cè)方法與指標(biāo)值對(duì)應(yīng)關(guān)系的研究[D].西安：陜西科技大學(xué)，2016.

[5]徐俊環(huán)，張華.食品中大腸菌群的測(cè)定及分析[J].食品安全導(dǎo)刊，2018（6）：101.

[6]穆衛(wèi)華.食品中大腸菌群MPN計(jì)數(shù)法測(cè)量不確定度的評(píng)定[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù)，2017，44（11）：18-19+22.