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【摘 要】挥发性盐基氮(TVB-N)值是用于评价肉质新鲜程度的理化指标,主要通过自动凯氏定氮法,对样品进行蒸馏、滴定计算其含量。找出影响测量不确定度的因素,对各个不确定度分量进行评估和计算合成,并最终给出样品中挥发性盐基氮含量的合成标准不确定度及扩展不确定度。
【关键词】自动凯氏定氮仪;不确定度分量;扩展不确定度
动物性食品由于酶和细菌的作用,在腐败过程中,使蛋白质分解而产生氨以及胺类等碱性含氮物质。一般氨基酸、蛋白质类等含氮高的食品,在需氧性败坏时,可引起食品化学组成的变化,并产生多种腐败性产物。因此,直接测定这些腐败产物就可作为判断食品质量的依据,常以测定挥发性盐基氮含量的多少作为评定的化学指标。本文利用全自动凯氏定氮法对鸡肉中挥发性盐基氮的含量进行了测量不确定度评定,找出该方法中影响测量结果不确定度的主要原因。
1原理
样品经搅碎后用水提取,在碱性溶液中蒸馏出后,用硼酸溶液吸收后,在用标准溶液滴定计算挥发性盐基氮含量。
2方法
2.1仪器
自动凯氏定氮仪FOSS 8400
电子天平 GL224I-1SCN 0.0001g
2.2实验步骤:依据GB 5009.228-2016《 食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》,称取试样10g,精确至(0.0001g)于蒸馏管中,加75mL水,振摇,使样品在样液中分散均匀,浸渍30min。加入1g氧化镁,立刻上机测定。
3数学模型
X=(V1-V2)C×14/m×100
式中:X—样品中挥发性盐基氮的含量(mg/kg)
C—盐酸标准滴定溶液的浓度(mol/L)
V1—试样消耗盐酸标准滴定溶液的体积(mL)
V2—试剂空白消耗盐酸标准滴定溶液的体积(mL)
14—滴定1.0mL盐酸[c(HCl)=1.000mol/L]标准滴定溶液相当的氮的质量(g/mol)
m—试样质量(g)
4测定不确定的主要来源
按照数学模型及实验方法,鸡肉中挥发性盐基氮的测定不确定度主要来源于:
(1)测定重复性引入的相对标准不确定度u1
(2)取样引入的相对标准不确定度u2
(3)盐酸标准溶液浓度C标准不确定度u3
(4)盐酸标准溶液稀释引入的相对标准不确定度u4
(5)样品空白引入的相对标准不确定度u5
4.1测定重复性引入的相对标准不确定度u1
取一定浓度的挥发性盐基氮标准溶液进行平行试验,6次平行试验结果为27.5、27.1、27.5、27.9、27.3、27.7mg/100g,平均值为、27.5mg/100g,标准偏差s=0.1891,则u1=0.1891/27.5=0.0069
4.2取樣引入的相对标准不确定度u2
电子天平感量为0.1mg,设为均匀分布,包含因子k= ,u2,1=0.1/k=0.058mg;天平检定证书给出的重复性误差1.0mg,设为均匀分布,u2,2=1.0/k=0.577mg,则u2= /10=0.5799×10-4
4.3盐酸标准溶液浓度C标准不确定度u3
由GBW(E)081601盐酸标准物质证书可知,标准值为0.1010mol/L,该标准值的扩展不确定度为0.002mol/L,扩展因子k=2,故盐酸标准物质的相对不确定度u3,1=0.002/2=0.001,u3=0.001/0.1010=0.0099
4.4盐酸标准溶液稀释引入的相对标准不确定度u4
先移取10mL标准值为0.1010mol/L的盐酸标准物质至100mL容量瓶中,加水稀释定容,配制成0.01010mol/L的盐酸标准溶液。
100mL容量瓶,允许差为0.10mL,10mL移液管,允许差为±0.10mL;允许差为均匀分布,k= ,则校准不确定度分量:
u4,1=((0.10/ ×100)2+(0.10/ ×10)2)1/2=0.0058
温度变化:在(20±5)℃定容,水的体积膨胀系数为2.1×10-4/℃,温度效应引起的容量瓶最大相对体积变化为5℃×2.1×10-4/℃=0.105%,设为均匀分布k= ,则u4,2=((0.105/ )2)1/2=0.0012
则u4= =0.0059
4.5样品空白引入的相对标准不确定度u5
样品中挥发性盐基氮引入的不确定度按下式计算该项可以忽略。
5计算合成标准不确定度ue
6计算扩展不确定U(w)
当置信概率为95%时,扩展因子k=2,U(w)=kwUe=2×27.7×0.0134=0.74mg/100g,则挥发性盐基氮含量测定结果可表示为(27.7±0.74)mg/100g
7结论
不确定度的评定,可以判断出各分量对总不确定度的影响大小。对各分量采取措施,可以降低总不确定度。本文中,测量重复性、称量样品、盐酸标准溶液和稀释盐酸标液的不确定度这四个分量,其中称量样品分量影响较小,其余三个分量对结果的准确性都有一定影响。
参考文献:
[1]张建宁,吴东林,赵宇明.自动凯氏定氮仪测定水产品、肉制品中的挥发性盐基氮含量及不确定度评定[J].应用科技,2009.5.
[2]郭亚萍,张永春,陈宇.鲜肉中挥发性盐基氮含量测定的不确定度评定[A].北京工行大学学报(自然科学版),2011(29):3740
作者简介:
赵亚鑫,女,汉,研究方向:食品检测技术,助力工程师,本科。
(作者单位:天津市乳品食品监测中心有限公司)
【关键词】自动凯氏定氮仪;不确定度分量;扩展不确定度
动物性食品由于酶和细菌的作用,在腐败过程中,使蛋白质分解而产生氨以及胺类等碱性含氮物质。一般氨基酸、蛋白质类等含氮高的食品,在需氧性败坏时,可引起食品化学组成的变化,并产生多种腐败性产物。因此,直接测定这些腐败产物就可作为判断食品质量的依据,常以测定挥发性盐基氮含量的多少作为评定的化学指标。本文利用全自动凯氏定氮法对鸡肉中挥发性盐基氮的含量进行了测量不确定度评定,找出该方法中影响测量结果不确定度的主要原因。
1原理
样品经搅碎后用水提取,在碱性溶液中蒸馏出后,用硼酸溶液吸收后,在用标准溶液滴定计算挥发性盐基氮含量。
2方法
2.1仪器
自动凯氏定氮仪FOSS 8400
电子天平 GL224I-1SCN 0.0001g
2.2实验步骤:依据GB 5009.228-2016《 食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》,称取试样10g,精确至(0.0001g)于蒸馏管中,加75mL水,振摇,使样品在样液中分散均匀,浸渍30min。加入1g氧化镁,立刻上机测定。
3数学模型
X=(V1-V2)C×14/m×100
式中:X—样品中挥发性盐基氮的含量(mg/kg)
C—盐酸标准滴定溶液的浓度(mol/L)
V1—试样消耗盐酸标准滴定溶液的体积(mL)
V2—试剂空白消耗盐酸标准滴定溶液的体积(mL)
14—滴定1.0mL盐酸[c(HCl)=1.000mol/L]标准滴定溶液相当的氮的质量(g/mol)
m—试样质量(g)
4测定不确定的主要来源
按照数学模型及实验方法,鸡肉中挥发性盐基氮的测定不确定度主要来源于:
(1)测定重复性引入的相对标准不确定度u1
(2)取样引入的相对标准不确定度u2
(3)盐酸标准溶液浓度C标准不确定度u3
(4)盐酸标准溶液稀释引入的相对标准不确定度u4
(5)样品空白引入的相对标准不确定度u5
4.1测定重复性引入的相对标准不确定度u1
取一定浓度的挥发性盐基氮标准溶液进行平行试验,6次平行试验结果为27.5、27.1、27.5、27.9、27.3、27.7mg/100g,平均值为、27.5mg/100g,标准偏差s=0.1891,则u1=0.1891/27.5=0.0069
4.2取樣引入的相对标准不确定度u2
电子天平感量为0.1mg,设为均匀分布,包含因子k= ,u2,1=0.1/k=0.058mg;天平检定证书给出的重复性误差1.0mg,设为均匀分布,u2,2=1.0/k=0.577mg,则u2= /10=0.5799×10-4
4.3盐酸标准溶液浓度C标准不确定度u3
由GBW(E)081601盐酸标准物质证书可知,标准值为0.1010mol/L,该标准值的扩展不确定度为0.002mol/L,扩展因子k=2,故盐酸标准物质的相对不确定度u3,1=0.002/2=0.001,u3=0.001/0.1010=0.0099
4.4盐酸标准溶液稀释引入的相对标准不确定度u4
先移取10mL标准值为0.1010mol/L的盐酸标准物质至100mL容量瓶中,加水稀释定容,配制成0.01010mol/L的盐酸标准溶液。
100mL容量瓶,允许差为0.10mL,10mL移液管,允许差为±0.10mL;允许差为均匀分布,k= ,则校准不确定度分量:
u4,1=((0.10/ ×100)2+(0.10/ ×10)2)1/2=0.0058
温度变化:在(20±5)℃定容,水的体积膨胀系数为2.1×10-4/℃,温度效应引起的容量瓶最大相对体积变化为5℃×2.1×10-4/℃=0.105%,设为均匀分布k= ,则u4,2=((0.105/ )2)1/2=0.0012
则u4= =0.0059
4.5样品空白引入的相对标准不确定度u5
样品中挥发性盐基氮引入的不确定度按下式计算该项可以忽略。
5计算合成标准不确定度ue
6计算扩展不确定U(w)
当置信概率为95%时,扩展因子k=2,U(w)=kwUe=2×27.7×0.0134=0.74mg/100g,则挥发性盐基氮含量测定结果可表示为(27.7±0.74)mg/100g
7结论
不确定度的评定,可以判断出各分量对总不确定度的影响大小。对各分量采取措施,可以降低总不确定度。本文中,测量重复性、称量样品、盐酸标准溶液和稀释盐酸标液的不确定度这四个分量,其中称量样品分量影响较小,其余三个分量对结果的准确性都有一定影响。
参考文献:
[1]张建宁,吴东林,赵宇明.自动凯氏定氮仪测定水产品、肉制品中的挥发性盐基氮含量及不确定度评定[J].应用科技,2009.5.
[2]郭亚萍,张永春,陈宇.鲜肉中挥发性盐基氮含量测定的不确定度评定[A].北京工行大学学报(自然科学版),2011(29):3740
作者简介:
赵亚鑫,女,汉,研究方向:食品检测技术,助力工程师,本科。
(作者单位:天津市乳品食品监测中心有限公司)