运用不确定度分析乳粉中蛋白质检测的影响因素
【摘 要】乳粉的蛋白质检测是目前食品企业中重要的检测项目，其检测结果影响着食品企业产品的合规性和产品的生产成本。乳粉的蛋白质检测方法的准确性具有很重要的地位。本文运用的不确定分析的方法，分析乳粉蛋白质检测中一些影响因素的重要程度，从而为检测从业人员的工作有一定的指导意义。
【关键词】奶粉；蛋白质；不确定度；影响因素
1 测量数学模型的建立：
采用自动凯氏定氮仪法，称取样品约0.25g，精确至0.0001g，加入0.2g硫酸铜与6.0g硫酸钾，15mL浓硫酸，按仪器操作指导书操作，同时做空白试验。
计算：
2 不确定度分量的主要来源及其分析
2.1不确定度来源确定
根据图示分析得出以下不确定度来源分析：
2.1.1样品重复测定时，总重复性引入的不确定度，包括样品均匀性引入的不确定度。（A类不确定度）
2.1.2标准溶液引入的不确定度。包括标准品的纯度、标准品的称量、滴定管滴定体积和温度校正引入的不确定度。
2.1.3滴定体积引入的不确定度。包括滴定管、温度引入的不确定度。
2.1.4样品称量引入的不确定度。
2.1.5凯氏定氮仪引入的不确定度。
2.2不确定度评定
2.2.1 A类不确定度计算
A类标准不确定度为在重复条件下，对同批次6个样品分别进行2次独立测试，下表为12次测试的蛋白质结果：
测试的相对标准不确定度为：
2.2.2 B类不确定度分量计算
（1）标准溶液引入的不确定度
①标准物质纯度不确定度
按正态分布，标准物质的相对扩展不确定度为：Urel=0.05%，包含因子K=2，ubrel=0.05%/2=0.025%
④温度引入的不确定度
标定标准溶液时，已经考虑温度补偿，此处则不考虑温度引起的不确定度分量。
⑤重复性测量引入的不确定度
对标准溶液重复性标定8次，计算得出重复性测量引入不确定度urel（rep）=0.015%
综上所述，标准物质引入的相对标准不确定度为：
（2）滴定体积引入的不确定度
①25ml滴定管的不确定度
②重复性测量的不确定度
滴定体积的重复性已经在重复性测量中考虑过了，包含在urel（ ）内。
③滴定时温度的不确定度
本次试验时温度为22℃，水体积膨胀系数为a=2.1×10-4/℃，按矩形分布，温度引入的标准不确定度为uT=6.37×2.1×10-4×2/ =0.0015ml
综上所述，滴定体积引入的相对标准不确定度为：
（3）样品称量引入的不确定度
称取样品250mg（精确至0.01g），由天平的校准证书可查得：天平的最大允许误差为0.1mg，按矩形分布，标准不确定度为：u=0.1/ =0.0577mg
（4）凯氏定氮仪引入的不确定度
由凯氏定氮仪校准报告可知：重复性：±0.5%，凯氏定氮仪的重复性已经在重复性测量中考虑过了，包含在urel（ ）内。
3 不确定度分量列表
在不确定度评定过程中，已凭经验将一些不确定度分量去除，现将不确定度分量列于下表：
5 测量不确定度统计直方图
各测量不确定度的统计直方图如下：
6 影响因素分析
从不确定度分量图可以看出，奶粉中蛋白质含量的测定不确定度因素中，影响最大的是滴定体积的准确性，其次是重复性测定（包括样品均匀性）、标准溶液浓度和样品称量的不确定度。因此，建议提高准确的方法：
6.1 重复性试验引入不确定度
6.1.1 抽样时，每批次样品按照抽样规则抽取，并用四分法进行样品混匀。
6.1.2 每批次样品检测时，应做平行试验，并对平行性质量进行考察。
6.1.3 仪器蒸馏系统验证和全系统验证定期验证，并按照要求对仪器进行定期维护保养，保证仪器工作正常稳定。
6.1.4 检测样品时，严格按照作业指导书进行操作，减少操作导致的不确定度。
6.2标准溶液引入不确定度
6.2.1 在保证滴定体积在30-50ml范围内，尽量多称量标准物质进行标定，称量质量越大，滴定体积越大，标准溶液引起的不确定度越小。
6.2.2 对重复性测量的质量进行考察，要求符合标定的要求，且极差越小越好。
6.2.3 在称量低于0.5g的标准物质时，应选用0.01mg分析天平，以减小不确定度。
6.2.4 滴定终点判断准确，滴定速度符合要求，整个滴定过程（两人共8个平行样）越快完成越好，减少空气中二氧化碳的影响。
6.2.5 每次标定结束后，应根据《附录A不同温度下标准滴定溶液的体积的补正值》进行温度补偿修约。
6.3滴定体积引入不确定度
6.3.1 换用低浓度标准溶液以提高滴定体积。
6.3.2 换用10ml微量滴定管，减小滴定管影响。
6.3.3 控制室內温湿度，尽量在20℃左右做检测。
6.3.4 滴定终点判断准确，临近终点时，半滴半滴滴定。
6.3.5 每次滴定时，均从零开始，读数方法准确，并由一人读数，以保证估读准确性。
6.4 样品称量引入的不确定度
6.4.1 称量前，需调整好天平状态，保持平稳干燥，显示数字稳定，四周无振动源，并进行校准。
6.4.2 在保证准确的前提下，选用精度更好的天平进行称量。
6.4.3 称量操作准确规范，减小操作不规范导致的不确定度。
