蛋白质测定不确定度分析

蛋白质测定不确定度分析食品中蛋白质含量测量结果不确定度评定依据JJF1059-1999测量不确定度评定与表示、CNAL/AG06测量不确定度政策实施指南 和CNAL/AR11测量不确定度政策分析1. 测定方法按照国家标准GB5009.5-2010食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定中规定的第一法，即凯氏定氮法进行测定。检测原理为：含氮有机化合物，与硫酸一同加热消化，使蛋白质分解，分解产生的氨与硫酸结合生产硫酸铵，然后碱化蒸馏使氨游离，用硼酸吸收后，再以盐酸标准溶液滴定，根据盐酸的消耗量乘以换算系数即测得蛋白质的含量。检验过程如下：1) 称取样品：用精度为0.1mg 的精密电子天平称取0.22g 样品，称准至0.1mg ； 2) 消解：加入0.2g 硫酸铜、6g 硫酸钾、20ml 硫酸加热消解至完全； 3) 定容：消解液冷却后，加水定容至100ml ；4) 蒸馏：吸取5.00ml 样品处理液于蒸馏反应室内，加10.0ml 氢氧化钠溶液（400g/L ），硼酸溶液接收；5) 滴定：以0.1mol/L 的盐酸标准溶液滴定接收液至终点。2. 测量流程方框示意图 3. 蛋白质含量的计算1001000140.)321?-=F V m c V V X （式中：X 试样中蛋白质含量，单位为克每百克（g/100g ）； V 1试样消耗标准溶液的体积，单位为毫升（ml ）； V 2试剂空白消耗标准溶液的体积，单位为毫升（ml ）； V 3吸收消化液体积，单位为毫升（mL ）； m 试样质量，单位为克（g ）。4. 不确定度的来源计算蛋白质含量不确定度的来源及有关量值见下表：温度： 22 湿度：50%RH参数 X U （x ） U （x ）/x rep14.02 0.0071 0.05% ()21v v -1.86 0.00045 0.60% ()cHCl0.09986 / 0.8% 100v1000.01570 0.01570% 10v （移液管）10.00 0.0053 0.05% 10v （滴定管 10.000.0060 0.06% m0.50.05770.00535% 4.1 测量重复性带来的不确定度分量()A u r （含人员、环境、测量方法和仪器重复性等其他分量的贡献），用凯氏定氮法对样品（编号：1036）进行2 次重复测定, 有关数据及结果见表1 表1 食品中蛋白含量两平行样测量原始记录及结果 m/(g) V 1/(ml) V 2/(ml) (V 1-V 2)/(ml) X 1.0580 1.85 0.02 1.83 14.02 1.0977 1.92 0.02 1.90 14.03 平均数 1.0778/1.8614.02 =)()(rep u A u s (x i )=21)()1(1-=-x x n n n i i =0.0071 ()=-Xx A u i r )s(0.05%4.2样品扣除试剂空白后消耗盐酸标准溶液带来的标准不确定度()21v v u -10ml 滴定管的标准不确定度来源： 滴定管的不确定度，允差为 0.2ml ，按均匀分布换算成标准不确定度：ml u 012.0302.01= 滴定体积的重复性以通过重复性实验考虑过了，包含在()A u r 内 滴定管和溶液的温度与校正时温度不同引起的体积 不确定度u 2：本次实验温度为22，水的膨胀系数为2.110-4，假设温度变化按均匀分布，换算成标准不确定度=?=-3101.286.1242u 0.00045 ml222121)()()u u v v u +=-（=0.012；=-=-212121)()v v v v u v v u r （0.06%4.3标定盐酸标准溶液标准带来的标准不确定度()cHCl u标定盐酸用基准碳酸钠纯度为100% 0.05%，按均匀分布转换成标准偏差： 1u =0.0005/3 =0.00029基准试剂称量的相对不确定度2u ，天平的准确度为0.01mg ，平均称样量为0.20682g ，采用矩型分布计算标准不确定度：)(00577.0301.032mg u =；=82.20600577.02r u 0.003%标定时50ml 滴定管引入的相对不确定度分量3u公差为 0.04ml ，平均滴定体积为39.06ml ，按矩形分布m l u 023.0304.03=06.39023.03r u 0.6% 滴定管和溶液的温度与校正时温度不同引起的体积 不确定度4u ：盐酸标定时实验温度为25，平均滴定体积为39.06ml ，水的膨胀系数为2.110-4，假设温度变化按均匀分布，换算成标准不确定度=?=-3101.206.39544u 0.024ml ；06.39024.04=r u =0.6%测量重复性带来的不确定度分量5r u 为0.1%（含人员、环境、测量方法和仪器重复性等其他分量的贡献）()=+=2524232221)()()()()(r r r r r r u u u u u cHCl u 0.8% 4.4用10ml 移液管移取样品消化液带来的标准不确定度)10v u （10ml 移液管公差为 0.02ml ，按矩形分布。)l (012.0302.031m u = 温度校正=?=-3101.210242u 0.0045ml222110)()()u u v u +=（=0.0053；%05.0100053.0)10=v u r （ 4.5用100ml 容量瓶定容带来的标准不确定度)100v u （ 100ml 容量瓶公差为 0.08ml ，按矩形分布。ml 0462.0308.031=u ；温度校正ml 024.03101.2100242=?=-u01570.0)()()2221100=+=u u v u （；=100100100)v v u v u r r （0.0157%4.6用10ml 滴定管带来的标准不确定度)10v u （移液管校准ml 0115.0302.031=u温度校正ml 00303.03101.25542=?=-u0060.0)()()222110=+=u u v u （；%06.0)1010010=v v u v u r r （4.7样品称量带来的标准不确定度)m u （天平的准确度为0.1mg ，采用矩型分布计算标准不确定度。)(0577.031.031mg u = 511035.51077.80.0577-?=r u5合成标准不确定度及结果表示=+-+=2210021021022212,)()()()()()()(m u v u v u v u cHCl u v v u A u U r r r r r r r rel C 0.05%g/100g0071.002.140005.0,=?=?=蛋白质含量rel C C U U扩展不确定度：取包含因子k=2（95%置信区间，则U=2UC=20.0071=0.0142g/100g 则该样品蛋白质含量为14.020.01 g/100g （取小数点后两位数字）编制 审核