大豆中粗蛋白质不确定度的评估和计算_孙锡丽

4. 2 系统效应导致的标准不确定度 u系
4. 2. 1 系统效应所产生的盐酸标准溶液的不确定度 按照 GB601 -88[ 6] , 采用基 准无水 碳酸钠 来标定盐 酸标 准溶液浓度 , 计算公式为 m ′×p′ C ( 2) ( V1′ -V2 ′ )×0 . 05299 式中 : C — 盐酸标准溶液之物质的量浓度 , mol/ L; m ′ — 基准无水碳酸钠之质量 , g ; P ′ — 基准无水碳酸钠的纯度 , 以质量分数表示 ; V1′ — 盐酸溶液之用量 , mL ; V2′ — 空白试验盐酸溶液之用量 , mL ; 0. 05299 — 与 1 . 00mL 盐酸 标准 溶液[ C = 1 . 000mol/ L] 相 当的以克表示的无水碳酸钠的质量 。 ①m′ =0 . 1322g 天平分辨率起的不确定度[ 5] : 5 u( m ′ )=0 . 29δ 29 ×0 . 0001 =2 . 9 ×10 g x =0 . ( δ x 为天平分辨率) u( m′ ) =2 . 2 ×10 -4 m′ ②基准碳酸钠纯度为( 100 ±0 . 05)%, 考虑为 矩形分 布 , 则纯度引起的不确定度[ 5] : u( P ′ )=0 . 05/ 3 =0 . 29( %) u( P ′ ) =2 . 9 ×10 -4 P ′ ③滴定采用 50mL 滴定管( A 级) ( 已经校准) 4. 2. 2 全自动定氮仪测定含氮量时所消 耗的盐酸标 准溶液 体积的不确定度 本文作者是通过基准物 质硫酸 铵回收 率来间 接评 定实 验中系统效应所产生的盐酸标准溶液消耗体积的不确定度 。 C ×( V回 -V回 ′ )×0 . 014 W′ (% )= ×100 ( 3) m 回 ×P
质量控制
粮油食品科技 第 12 卷 2004 年 第 1 期
大豆中粗蛋白质不确定度的评估和计算
孙锡丽 , 葛晓鸣 , 应海松
( 北仑出入境检验检疫局 , 浙江 宁波 315800)
摘 要: 本文分析了全自动凯氏定氮仪测定大豆中粗蛋白质的不确定度来源 , 通过回收率试验 间接评定了由系统效应产生的盐酸标准溶液滴定体积不确定度分量 , 并利用实验室间协同试验的 r 值计算出方法中由随机效应导致的不确定度分量 , 同时评定其它各分量 , 最后合成标准不确定度 和扩展不确定度 。 方法具有较强的实用性和可操作性 。 关键词 : 凯氏定氮仪 ; 大豆 ; 粗蛋白质 ; 不确定度 中图分类号 : TS 207 文献标识码 : B 文章编号 : 1007 7561( 2004) 01 34 02
3. 1 随机效应导致的不确定度
不确定度来源于读数偏差以及其它一些偶然 性变化 , 包 含质量的随机效应 、体积的随机效应 、样品的非均 匀性 、测 试 过程中的随机效应 。
2 测量原理及测量数学模型
[ 2]
精确称 取 一 定 量 的 大 豆 样 品 ( 按 SN/ T0800 . 1 标准制 备[ 3]), 在催 化剂存在下 , 用硫酸 分解蛋 白质 , 用全 自动 质换 算系数即为粗 收稿日期 : 2003 -04 -21 作者简介 : 孙锡丽( 1969 -) , 女 , 浙江宁 波人 , 工程师 .
u 系( W′ ) =2 . 8 ×10 -3 ( W′ ) uC ②由 4 . 2. 1 知 =1 . 4 ×10 -3 C ③m回 =0 . 1023g , 同 4 . 2. 1 ①评定 方法 , 考虑天 平分辨 率 u( m回) =2 . 8 ×10 -4 得 m回 ④基准硫酸铵纯度 99 . 95 % ～ 100 . 05 %, 考虑矩 形分布 , 则 u( P) u( P) =0 . 05/ 3 =0 . 029(% ) =2 . 9 ×10 -4 P ⑤从 4 . 2. 1 ④可知 , 由原子量不确定度引起的系数 0 . 014 的不确定度可忽略不计 。 4. 2. 3 系统效应引起的试样 质量不确定度 m =0 . 3519g u( m) 5 天平分辨率引起的不确定度 : =8 . 2 ×10 m 4. 2. 4 系数 K 及 0 . 014 的不确定度 由 4. 2. 1 ④可知 , 由原子量不确定度引 起的系数 K 及 0 . 014 的不确定度可忽略不计 。 由公式( 1) 得 2 u( V1 -V0) 2 u( W) u( C) 2 u( m) 2 = + + W C V1 -V0 m u( W) 代入数据得 =3 . 0 ×10 -3 W 3 W=32 . 68 %, 则 u系 =u( W) =3 . 0 ×10 ×32 . 68 =0 . 098( % )
3. 2 系统效应导致的不确定度
不确定度来源于天平的分辨率 、玻璃容器的示值允差 和 温度误差 、定氮 仪系统的校 准 、化学试 剂纯度 以及原 子量 的 不确定度等 。 有关的不确定度来源如图 1 的因果图所示 。
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粮油食品科技 第 12 卷 2004 年 第 1 期
质量控制
W ′ — 硫酸铵中氮的百分含量 , 21 . 21 ( 1 ±0 . 005) %; C — 盐酸标准 溶液浓度 , mol/ L ; V回 — 测回收率时盐酸标准溶液用 量 , mL ; V回 ′ — 空白试验盐酸标准溶液用量 , mL ; m回 — 硫酸铵质量 , g ; P — 硫酸铵纯度 , 99 . 95 %～ 100 . 05 %; 0. 014 — 每毫摩尔质量氮的克数 。 ①基准硫酸铵 W′ 21 . 2( 1 ±0 . 005) % , 按矩 形分布 , 则 W′ 的标准不确定度 u( W′ )=21 . 21 =×0 . 005/ 3 =0 . 061(%) 通过 对 基 准 硫 酸 铵 进 行 20 次 平 行 测 定 , 算 得 S = 0. 05 %, 则 随机 效 应 产 生的 u 随( W′ )= S/ n =0 . 05/ 0. 011( %) u系( W′ ) = u2( W′ )-u 随2( W′ )=0 . 06( %) 20 =
4. 3 合成标准不确定度
u= 14(%) u随 2 +u系2 =0 .
4. 4 扩展不确定度
包含因子 k =2 , U =0 . 14 ×2 =0 . 28(%) 本次大豆中粗蛋白质含量 测定的结果 表示为 : ( 32 . 68 ± 0. 28) %, k =2 。 若上述测定的含量是干态 , 还须考虑水分测定所带来 的 不确定度 。
粗蛋白质含量是进 口粮食 、饲料 、油 料的主要指 标 , 测量 结果的质量直接影响 贸易双方的利 益 。 随着近年来 大豆 、大 麦进口量的日益增长 , 这一影 响愈显重 要 。 凯 氏定氮 法 SN / T0803 . 9 -1999 是测定进出口 油料中粗蛋白质的 标准方法 , 实 验室试图通过对其不确定 度的评估和计 算 , 以定量 表征测量 结果的质量 , 确定测量结果的可信程度 [ 1] 。 蛋白质含量 。 ( V1 V0) × C ×0. 014×K 粗蛋白质含量 W( % ) = × 100 m 式中 : V1 — 滴定时所消耗盐酸标准溶液体积 , mL ; V0 — 空白试验所消耗盐酸标准溶液体积 , mL ; C — 盐酸标准滴定溶液浓度 , mol/ L; 0 . 014 — 每毫摩尔质量氮的克数 ; m — 试样的质量 , g ; K — 氮换算成蛋白质的系数( 大豆为 5 . 71) 。 ( 1 )
1 仪器和试剂
1. 1 仪器
瑞士 BUCHI -324 型凯氏定氮仪 ; METTLER -AJ100 型电 子天平 ; 50mL 滴定管( A 级)。
3 不确定度来源分析
通过对上述公式( 1) 及其 它有关 信息 的分析 , 找 出所 有 影响测量结果不确定度的来源 。
1. 2 试剂
硫酸铵( 基准试剂), 含量为 99 . 95 %～ 100 . 05 %; 无水碳酸 钠( 基准试剂) , 含量 为 99 . 95 %～ 100 . 05 %; 其 它试 剂均 为分 析纯 , 水为去离子水 。
5 结语
本文讨论了大豆中粗蛋白质含量测定的不确定度评定方 法 , 评定利用了实验室间协同试验的 r 值 , 并通过回收 率试验 间接评定了由系统效应产生的盐酸标准溶液滴定体积不确定 度分量 , 具有较强的实用性和可操作性 , 适用于粮食 、饲料 、油 料中粗蛋白质分析 。
参考文献 : 略。 完
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Evaluation and calculation of the uncertainty for the determination of crude proten in soya by automatic Kieltec Distilling System
SUN Xi-li , GE Xiao-ming , YING Hai-song ( Beilun Entry Exit Inspection and Quarantine bureau , Ningbo 315800) Abstract : In this article , the sources of the uncertainty for the determination of crude protein in soya with automatic Kieltec Distilling system were analyzed . By means of reclaim rate test , the uncertainty weight of the volume of HCl titration due to systematic effect was indirectly evaluated and calculated . And means of the repeatability limit of cooperated tests among laboratories the uncertainty weight due to random effect in the method was calculated . at the same time , various other weights were evaluated and calculated too . The combined standard uncertainty and the expanded uncertainty were reported at last . This method has higher practicability and operability . Key words : kieltec distilling system ; soya ; crude protein ; uncertainty