凍豬肉中揮發(fā)性鹽基氮含量測定的 不確定度評定

◎ 陳 韻，陳桂云，黎穎欣，葉春常，陳梓聰

（廣州市食品檢驗(yàn)所，廣東 廣州 511400）

揮發(fā)性鹽基氮（Total Volatile Basic Nitrogen，TVB-N）是一項(xiàng)常用于評價(jià)肉類新鮮度的理化指標(biāo)[1]。按照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 鮮（凍）畜、禽產(chǎn)品》（GB 2707—2016）的要求，鮮（凍）畜、禽產(chǎn)品中揮發(fā)性鹽基氮的含量不得大于15 mg/100 g[2]。影響肉類中揮發(fā)性鹽基氮含量的因素包括儲(chǔ)存溫度[3]、運(yùn)輸溫度和環(huán)境[4]、解凍方式[5]等。目前，檢測揮發(fā)性鹽基氮的方法有半微量定氮法、自動(dòng)凱氏定氮儀法、微量擴(kuò)散法、近紅外光譜法[6-8]、高光譜成像技術(shù)[9-11]等。其中，自動(dòng)凱氏定氮儀法[12-14]的精密度、準(zhǔn)確度和操作便利度較高，是近年來實(shí)驗(yàn)室常用的方法之一[15]。

測量不確定度是指根據(jù)所用到的信息，表征賦予被測量值分散性的非負(fù)參數(shù)[16]。測量不確定度的來源是多方面的，包括抽樣、存儲(chǔ)條件、儀器的影響、試劑純度、測量條件、操作人員的影響等。

《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中揮發(fā)性鹽基氮的測定》（GB 5009.228—2016）[17]中第二法是利用自動(dòng)凱氏定氮儀測定食品中揮發(fā)性鹽基氮的含量，本研究參考《化學(xué)分析中不確定度的評估指南》（CNAS—GL006：2019），通過分析影響檢測結(jié)果的不確定因素，評估該方法的不確定度。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

市售冰鮮豬肉；鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液c（HCl）為0.100 1 mol/L[GBW（E）081127，深圳市博林達(dá)科技有限公司]；氧化鎂、甲基紅（AR，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；溴甲酚綠（Ind，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；硼酸（AR，廣州化學(xué)試劑廠）；實(shí)驗(yàn)室用水為Milli-Q純水。

1.2 儀器與設(shè)備

KjeltecTM8400全自動(dòng)凱氏定氮儀（丹麥福斯分析儀器有限公司）；電子天平[梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司]。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品處理和測定

按照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中揮發(fā)性鹽基氮的測定》（GB 5009.228—2016）第二法自動(dòng)凱氏定氮儀法進(jìn)行前處理。設(shè)定硼酸吸收液體積為30 mL，蒸餾時(shí)間180 s，開始蒸餾測定。由3名人員在重復(fù)性條件下，分別對樣品的揮發(fā)性鹽基氮含量進(jìn)行10次獨(dú)立測定。

1.3.2 數(shù)學(xué)模型

試樣中揮發(fā)性鹽基氮含量的計(jì)算公式為：

式中：X為試樣中揮發(fā)性鹽基氮的含量，mg/100 g；V1為試樣消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL；V0為試劑空白消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL；c為鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度，mol·L-1；m為試樣質(zhì)量，g；14為與滴定1.0 mL鹽酸[c（HCl）=1.000 mol·L-1]標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液相當(dāng)?shù)牡馁|(zhì)量，g·mol-1；100為計(jì)算結(jié)果單位換算系數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不確定度來源分析

根據(jù)檢測過程分析，揮發(fā)性鹽基氮不確定度的具體來源如表1所示。

表1 不確定度來源表

試驗(yàn)中，依照《食品衛(wèi)生檢驗(yàn)方法理化部分總則》（GB/T 5009.1—2003）規(guī)定，將樣品按四分法取樣后充分混合、粉碎，可認(rèn)為樣品是均勻的，代表性充分，由此樣品均勻性所致的不確定度可忽略不計(jì)。實(shí)驗(yàn)室環(huán)境相對獨(dú)立，稱量操作迅速及時(shí)，環(huán)境溫度、濕度在短時(shí)間內(nèi)變化甚微，對稱量結(jié)果的影響可忽略不計(jì)。滴定體積中溫度變化引入的不確定度已計(jì)算在定氮儀的不確定度內(nèi)。稱樣的重復(fù)性和滴定體積的重復(fù)性并入檢測重復(fù)性中考慮。因此，剩下的不確定度來源中，僅需研究天平線性允差、滴定體積（定氮儀誤差）、標(biāo)液濃度、檢測重復(fù)性這幾個(gè)參數(shù)的不確定度分量。相應(yīng)的不確定度來源修正如表2所示。

表2 經(jīng)過修正后的不確定來源表

2.2 不確定度的評定

2.2.1 樣品稱量引入的不確定度

樣品稱量的不確定度主要由天平引入，天平不確定度主要來源于天平的線性，查天平校準(zhǔn)證書，量程為5～20 g的線性數(shù)值為10 mg，認(rèn)為其符合矩形分布，則天平的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：

因?yàn)榉Q重分兩次進(jìn)行，一次為去皮，一次為凈重，每一次稱重均為獨(dú)立觀測的結(jié)果，其關(guān)系為線性疊加，則：

2.2.2 滴定體積誤差引入的不確定度

本實(shí)驗(yàn)用全自動(dòng)凱氏定氮儀對凍豬肉的揮發(fā)性鹽基氮進(jìn)行蒸餾滴定分析，故滴定體積引入的不確定度主要來源于定氮儀的誤差。根據(jù)全自動(dòng)凱氏定氮儀的校準(zhǔn)證書，定氮儀的擴(kuò)展不確定度為3.0%，k=2，

空白滴定和樣品滴定時(shí)定氮儀都引入了誤差，共2次，則：

測得樣品揮發(fā)性鹽基氮的平均值為12.3 mg/100 g，則：

2.2.3 標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度引入的不確定度

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書，鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度為0.100 1 mol·L-1，擴(kuò)展不確定度為0.2%，置信區(qū)間P為95%，則

2.2.4 檢測重復(fù)性引入的不確定度

3名人員在重復(fù)性條件下，分別對樣品的揮發(fā)性鹽基氮含量進(jìn)行10次獨(dú)立測定,檢測結(jié)果如表3所示。

表3 檢測重復(fù)性結(jié)果表

2.2.5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

由以上不確定度分量合成的揮發(fā)性鹽基氮相對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算如下：

2.2.6 擴(kuò)展不確定度

擴(kuò)展不確定U=k×u(x)，取k=2，則U=2×urel(x)=2×0.2=0.4 mg/100 g。

揮發(fā)性鹽基氮的含量結(jié)果表示為（12.3±0.4）mg/100 g，k=2。

3 結(jié)論

本文依據(jù)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中揮發(fā)性鹽基氮的測定》（GB 5009.228—2016）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并參考《化學(xué)分析中不確定度的評估指南》（CNAS—GL006：2019）對凍豬肉中揮發(fā)性鹽基氮的含量的不確定度來源進(jìn)行分析，并建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，找到影響其不確定度的主要來源為標(biāo)液濃度、檢測重復(fù)性、滴定體積的誤差和樣品稱量。其中標(biāo)液濃度引起的不確定度影響最大，由檢測重復(fù)性和滴定體積引入的不確定度的影響次之，而樣品稱量引入的不確定度最小。