醬腌菜中食鹽含量測量不確定度的評估研究

沈穎旎，楊　曦，黃海龍（桐鄉(xiāng)市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所，浙江桐鄉(xiāng)314500）

醬腌菜中食鹽含量測量不確定度的評估研究

沈穎旎，楊曦，黃海龍（桐鄉(xiāng)市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所，浙江桐鄉(xiāng)314500）

摘要：根據(jù)GB/T 5009.54-2003《醬腌菜衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》，采用摩爾法，用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液測定醬腌菜中的食鹽含量。通過對醬腌菜中食鹽含量測量不確定度的評估實驗，建立了一種簡單、適用的測量不確定度評估方法。

關(guān)鍵詞：醬腌菜；食鹽含量；測量不確定度；評估

我國是醬腌菜第一大國，生產(chǎn)歷史悠久。食鹽是醬腌菜的主要檢驗項目之一。按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5009.54—2003《醬腌菜衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》中4.5的要求，采用摩爾法，用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，結(jié)果以氯化鈉計[1]。該測試方法簡單，易操作，測定結(jié)果準(zhǔn)確。本文不對食鹽的測定作更多的說明，結(jié)合實驗室日常分析的具體情況，對醬腌菜中食鹽含量進(jìn)行不確定度評定。通過實驗，對產(chǎn)生測量不確定度的所有分量進(jìn)行分析、研究，找出產(chǎn)生測量不確定度的主要分量，指導(dǎo)分析測試實驗，最大限度地減少測量誤差，保證結(jié)果準(zhǔn)確。

1　材料與方法

1.1主要試劑及器材

0.1 mol/L硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液；50 g/L鉻酸鉀溶液；基準(zhǔn)氯化鈉；移液管（5 mL）；棕色酸式滴定管（10 mL、50 mL）；容量瓶（100 mL）；AB204-S型、PL1502-S型電子天平：梅特勒·托利多儀器有限公司。

1.2測定方法[2]

稱取經(jīng)切碎、研磨、均勻的試樣10 g，置于燒杯

中，加80 mL水煮沸，浸泡0.5 h。冷卻后移入100 mL容量瓶中，加水至刻度，混勻，過濾。吸取5.00 mL濾液于150 mL錐形瓶中，加50 mL水及1 mL鉻酸鉀溶液，用0.1 mol/L硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至初現(xiàn)桔紅色。同時做空白試驗。

1.3數(shù)學(xué)模型

式中：X為樣品中食鹽的含量，g/100 g；c為硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，mol/L；m為樣品的質(zhì)量，g；V為測定時消耗硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積（扣除空白），mL；V0為滴定用試樣溶液的體積，mL；0.058 5為與1.0 mL硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液[c（AgNO3）=1.000 mol/L]相當(dāng)?shù)穆然c的質(zhì)量，g。

2　結(jié)果與分析

2.1不確定度來源

從測量過程和數(shù)學(xué)模型來看，醬腌菜中食鹽含量測定的不確定度主要有以下幾個來源[3]：①硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定；②測量使用的天平及量具（如：容量瓶、滴定管、移液管等）；③測量的重復(fù)性；④其他相關(guān)常數(shù)。數(shù)學(xué)模型中的常數(shù)0.058 5與相關(guān)反應(yīng)物的摩爾質(zhì)量有關(guān)，其不確定度來源于相關(guān)原子質(zhì)量，該分量很小，在評估中可以忽略。分子中的常數(shù)100為定容體積，其不確定度已在②中體現(xiàn)，不重復(fù)計入。

2.2不確定度各分量的評定

2.2.1硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的評定[4]

硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液用0.2 g基準(zhǔn)氯化鈉進(jìn)行標(biāo)定，按下式進(jìn)行計算：

式中：c為硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，mol/L；m1為基準(zhǔn)氯化鈉的質(zhì)量，g；V1為消耗硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積（扣除空白），mL；0.058 44為與1.00 mL硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液[c （AgNO3）=1 mol/L]相當(dāng)?shù)幕鶞?zhǔn)氯化鈉的質(zhì)量，g。

2.2.1.1標(biāo)定用基準(zhǔn)氯化鈉引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

標(biāo)定用基準(zhǔn)氯化鈉的純度p為（100±0.05）%，按矩形分布計，其相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

用Metteller電子天平（AB204-S型）稱量基準(zhǔn)氯化鈉，最小讀數(shù)0.000 01 g，誤差±0.000 1 g，按B類評定，均勻分布，其標(biāo)準(zhǔn)稱量不確定度為：

本例將引入方法的重復(fù)性urel（d），故只需考慮天平的線性不確定度[5]。其相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

2.2.1.2標(biāo)定用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液體積讀數(shù)引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

用50 mL（A級）棕色酸式滴定管標(biāo)定硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，分度值0.1 mL，讀數(shù)值可估計至0.02 mL。該不確定度屬B類，正態(tài)分布，誤差為±0.05 mL，則該滴定管的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

2.2.1.3硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度實驗

按實驗方法，2名工作人員同時標(biāo)定硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液8次，結(jié)果詳見表1。按A類評定[6]，標(biāo)定方法的重復(fù)性引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

表1　標(biāo)定硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的結(jié)果Table 1　Results of the standardization of AgNO3standard solution

2.2.1.4硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度的合成

2.2.2樣品質(zhì)量m稱量引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

用Metteller電子天平（PL1502-S型）稱量醬腌菜樣品，最小讀數(shù)0.01 g，誤差±0.05 g，按B類評定，均勻分布，其標(biāo)準(zhǔn)稱量不確定度為：

樣品稱樣量10.00 g，則相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

urel（2）=2.89×10-3

使用同一天平在很窄的范圍內(nèi)稱量，由其靈敏度產(chǎn)生的不確定度可以忽略。本例將引入方法的重復(fù)性urel（6），故只需考慮天平的線性不確定度。

2.2.3定容樣品量引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

用100mL容量瓶定容樣品，其不確定度分別由容量瓶示值允許誤差、讀數(shù)重復(fù)性及實驗時溫度差異三方面引入[7]。容量瓶按標(biāo)準(zhǔn)制造，A級品，誤差為±0.1mL，示值允許誤差引入的不確定度按B類評定，均勻分布；讀數(shù)重復(fù)性引入的不確定度按A類評定，用極差法計算，重復(fù)性充液兩次，極差為R=0.02 mL；實驗時溫度差異引入的不確定度按A類評定，溫度差異±3℃。結(jié)果詳見表2。

容量瓶的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

urel（3）=1.23×10-3

2.2.4移取樣品濾液引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

用5 mL移液管移取樣品濾液，其不確定度分別由移液管示值允許誤差、讀數(shù)重復(fù)性及實驗時溫度差異三方面引入[7]。移液管按標(biāo)準(zhǔn)制造，A級品，誤差為± 0.015 mL，示值允許誤差引入的不確定度按B類評定，均勻分布；其他同4.3，結(jié)果詳見表2。

表2　容量瓶、移液管、滴定管的不確定度Table 2　The uncertainty of volumetric flask,pipette and buret

移液管的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

urel（4）=3.24×10-3

2.2.5滴定用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液用量引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

用10 mL棕色酸式滴定管滴定樣品濾液，其不確定度分別由滴定管示值允許誤差、讀數(shù)重復(fù)性及實驗時溫度差異三方面引入[7]。滴定管按標(biāo)準(zhǔn)制造，A級品，誤差為±0.01 mL，示值允許誤差引入的不確定度按B類評定，正態(tài)分布；其他同4.3，結(jié)果詳見表2。

滴定管的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

urel（5）=8.54×10-4

2.2.6樣品重復(fù)性測量引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

按實驗方法，對樣品進(jìn)行6次測定，結(jié)果詳見表3。

表3　醬腌菜中食鹽含量的測定結(jié)果Table 3　Test results of the determination of salt content in picked vegetables

按A類評定[6]，滴定方法的重復(fù)性測量引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

2.2.7合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度4.72×10-3

u（X）=Xurel（X）=0.014 4 g/100 g

2.2.8擴(kuò)展不確定度

U=u（X）×k；在置信概率p=95%時，取k=2 U95=u（X）×2=0.029 g/100 g

2.3結(jié)果報告

X=（3.05±0.03）g/100 g，其包含因子k=2，具有95%的置信概率。

3　結(jié)論

通過對醬腌菜中食鹽含量各分量不確定度的分析和比較，影響食鹽含量結(jié)果不確定度的最大因素是由5 mL移液管和稱量的樣品質(zhì)量所引起的不確定度。因此，在實際操作過程中應(yīng)盡量減少這兩方面造成的測量誤差，對天平和移液管精確性進(jìn)行校正，讀數(shù)時盡可能準(zhǔn)確，平視取凹液面，提高檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)：

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[2]中華人民共和國衛(wèi)生部.GB/T 5009.51—2003非發(fā)酵性豆制品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2003

[3] 國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.JJF 1059.1—2012測量不確定度評定與表示[S].北京:中國計量出版社,2012

[4]中華人民共和國衛(wèi)生部.GB/T 5009.1—2003食品衛(wèi)生檢驗方法理化部分總則[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2003

[5]中國合格評定國家認(rèn)可委員會.CNAS—GL06:2006化學(xué)分析中不確定度的評價指南[S].北京:中國計量出版社,2006

[6]中國合格評定國家認(rèn)可委員會.CNAS—GL05:2011測量不確定度要求的實施指南[S].北京:中國計量出版社,2011

[7] 國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.JJG 196—2006常用玻璃量器檢定規(guī)程[S].北京:中國計量出版社,2006

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2015.18.043

收稿日期：2014-06-07

作者簡介：沈穎旎（1983—），女（漢），工程師，碩士研究生，主要從事食品相關(guān)研究。

The Evaluation of Uncertainty in Measurement of Salt Content in Picked Vegetables

SHEN Ying-ni，YANG Xi，HUANG Hai-long
（Quality Surveillance Examination Institute of Tongxiang，Tongxiang 314500，Zhejiang，China）

Abstract：According to《Analysis for hygiene standard of picked vegetables》（GB/T 5009.54-2003），titrating with AgNO3standard solution，the salt content of picked vegetables could be determined.By the experiment of the uncertainty in measurement of salt content in picked vegetables，a convenient and applicable way to evaluate the uncertainty in measurement was created in this paper.

Key words：picked vegetables；salt content；uncertainty in measurement；evaluation