王豐霞，馮驍驕

（山西農(nóng)谷通正檢測認證有限公司，山西 太谷 030800）

牛奶是人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷臓I養(yǎng)飲品，隨著大眾生活水平的不斷提高， 消費者對牛奶品質(zhì)的要求也越來越高。蛋白質(zhì)含量是衡量牛奶質(zhì)量的重要指標，直接關(guān)系到消費者的選擇?，F(xiàn)在牛奶中蛋白質(zhì)含量的檢測， 一般采用GB 5009.5—2016 《食品安全國家標準 食品中蛋白質(zhì)的測定》“第一法 凱氏定氮儀法”。 在檢測過程中，滴定體積、樣品質(zhì)量、硫酸標準溶液濃度及多次測量引起的重復(fù)性等會使檢測結(jié)果具有一定的不確定度， 對產(chǎn)生不確定度的原因及程度進行分析， 有助于提高檢測結(jié)果科學(xué)性及準確性。本文以市購純牛奶為例，分析其蛋白質(zhì)檢測時的不確定度。

1 材料與方法

1.1 測試樣品：市購純牛奶。

1.2 檢驗方法

依據(jù)GB 5009.5—2016 《食品安全國家標準 食品中蛋白質(zhì)的測定》、蒙牛集團檢驗檢測中心起草的《凱氏定氮法檢測蛋白質(zhì)作業(yè)指導(dǎo)書》。

1.3 儀器設(shè)備

（1）電子天平，測量范圍0~200 g，稱量質(zhì)量在0g≤m≤50 g 時， 電子天平的允許誤差為±0.5 e；50 g≤m≤200 g 時，電子天平的允許誤差為±1.0 e。

（2）K1100 定氮儀，K1100 定氮儀是根據(jù)凱氏法獨立進行氮含量測定的自動化儀器， 定氮儀以凱氏定氮法為依據(jù)進行設(shè)計制造， 采用蒸氣自動控制發(fā)生器，在液位穩(wěn)壓器的配合下，使蒸氣平穩(wěn)輸出供蒸餾器使用，堿液流經(jīng)蒸餾管進入定量消化管，使固定在酸液里的氨在堿性條件下?lián)]發(fā)。 蒸氣對堿性條件的試樣再進行蒸餾，使氨徹底揮發(fā)，揮發(fā)的氨被冷凝器冷凝下來，完全地被固定在硼酸之中，然后用標準酸對其滴定到終點，計算出氮的含量，再乘以蛋白質(zhì)的換算系數(shù)得出蛋白質(zhì)的含量。

2 原理

牛奶中的蛋白質(zhì)在催化加熱條件下被分解，產(chǎn)生的銨與硫酸結(jié)合生成硫酸銨，堿化蒸餾使氨游離，用硼酸吸收后以硫酸標準滴定液滴定， 根據(jù)酸的消耗量計算氮含量，乘以換算系數(shù)即為蛋白質(zhì)含量。

依據(jù)蒙牛集團的 《凱氏定氮法檢測蛋白質(zhì)作業(yè)指導(dǎo)書》稱?。?.000~2.000）g 均勻樣品于消化管中，同時加入5.00 g 硫酸鉀、0.20 g 硫酸銅、8.5 mL 濃硫酸，同時做空白實驗（除不加樣品外，其余試劑及檢驗條件與有樣品完全相同），消化、蒸餾、滴定，記錄消耗硫酸標準溶液的體積， 依據(jù)公式計算出牛奶中蛋白質(zhì)的含量。 由于原始的方法需要將消化后樣液進行稀釋并轉(zhuǎn)移定容的過程， 本實驗采用全自動凱氏定氮法直接將消化液進行蒸餾后滴定， 不需要稀釋，所以標準計算公式如下：

式中：X 為試樣中蛋白質(zhì)的含量，g/100 g；V1為樣品消耗硫酸標準滴定液的體積，mL；V2為試劑空白消耗硫酸滴定液的體積，mL；c 為硫酸標準滴定液的濃度，mol/L；m 為稱取樣品的質(zhì)量，g；0.014 0 為標準滴定液相當?shù)牡馁|(zhì)量，g；F為氮換算成蛋白的系數(shù)，純?nèi)榕c純?nèi)橹破窞?.38；100 為換算系數(shù)。

3 不確定來源識別和分析

3.1 不確定度來源共計分為4 個方面

（1）滴定體積v 引起的不確定度，ur(v)。

（2）樣品稱量質(zhì)量m引起的不確定度，ur(m)。

（3）硫酸標準溶液濃度c 引起的不確定度，ur(c)。

（4）多次重復(fù)性測量x 引起的不確定度，ur(x)。

3.2 不確定度來源分析

檢測結(jié)果不確定度來源分析見圖1。

圖1 檢測結(jié)果不確定度分析圖

4 不確定度分量的定量評定

4.1 多次重復(fù)性測量樣品引入的標準不確定度

對純牛奶蛋白質(zhì)含量進行n=8 次重復(fù)測量，測量值如表1。

表1 蛋白質(zhì)測量結(jié)果 g/100 g

4.2 滴定樣品體積的不確定度ur(v)

4.3 稱量樣品質(zhì)量引入的不確定度ur(m)

4.4 手工標定標準溶液引入的不確定度ur(c)

4.4.1 硫酸標準溶液A 類不確定度評定

共計標定8 次，具體濃度情況見表2：

表2 濃度標定情況 mol/L

4.4.2 按照GB/T 601—2016《化學(xué)試劑 標準滴定溶液的制備標定》標定硫酸標準溶液時所用的Na2CO3基準物質(zhì)的純度引入的不確定度uP(c)

Na2CO3純度范圍為：（100±0.05）%，按照均勻分布考慮，，則純度引入的不確定度為

uP(c)=0.000， 按照純度為99.95%則相對不確定度：urP(c)=0.000 289/0.999 5=0.000 29

4.4.3 標準品稱量引入的不確定度um(c)

稱量標準品的量為0.100 00 g, 稱量范圍0≤m≤50 g 時，天平的最大允差±0.5 mg，按照均勻分布計算

um(c)=0.000

則相對不確定度urm(c)=0.000 29/0.100 00=0.002 9

4.4.4 滴定體積引入的不確定度uv(c)

（1）使用50 mL 滴定管，最大允差為±0.050 mL，則由校準誤差引入的不確定度：uv-1(c)=0.050/ 6√ =0.020 mL。

5 各不確定度分量值量化

各不確定度分量值見表3。

表3 各不確定度量化情況

6 合成標準不確定度

7 擴展不確定度U

取k=2，置信區(qū)間為95%，

則：U=2×0.01 g/100 g =0.02 g/100 g 。

8 結(jié)果報告

純牛奶蛋白質(zhì)的檢測結(jié)果為(3.62±0.02)g/100g,k=2。