不確定度評定在赤砂糖菌落總數(shù)檢驗中的應(yīng)用

林雅慧，陳海寧，鄧倩南，劉學(xué)文

(1廣州甘蔗糖業(yè)研究所 廣東省甘蔗改良與生物煉制重點實驗室，廣東廣州510316；2國家糖業(yè)質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，廣東廣州510316)

不確定度評定在赤砂糖菌落總數(shù)檢驗中的應(yīng)用

林雅慧1,2，陳海寧1,2，鄧倩南1,2，劉學(xué)文1,2

(1廣州甘蔗糖業(yè)研究所 廣東省甘蔗改良與生物煉制重點實驗室，廣東廣州510316；2國家糖業(yè)質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，廣東廣州510316)

通過不確定度評定對赤砂糖中菌落總數(shù)測量結(jié)果臨界值進行判斷。采用GB 4789.2-2010《食品微生物學(xué)檢驗菌落總數(shù)的測定》對某一特定樣品和同類樣品進行不確定度分析。某品牌赤砂糖中菌落總數(shù)的擴展不確定度為0.030，取值范圍為lgX±0.030；20份赤砂糖的擴展不確定度為0.186，取值范圍為 lgXj±0.186。樣品平行測量結(jié)果取對數(shù)的方法表示菌落總數(shù)的測定可用于檢測數(shù)據(jù)處于臨界值時的判定；合并樣本標(biāo)準(zhǔn)差的評定方法比單一樣本平均值標(biāo)準(zhǔn)差評定方法實用性更強，更適合于每一個樣本的檢測結(jié)果。

檢驗；菌落總數(shù)；不確定度評定；赤砂糖

0　前言

根據(jù)CNAL-AG 06《測量不確定度政策實施指南》[1]附錄規(guī)定進行菌落總數(shù)測定要求，測試的樣品是均勻的，每個樣品都包含可以計算得出數(shù)目的微生物，在實驗室內(nèi)不同人員按規(guī)定的測試方法進行，每個樣品做平行試驗，必須由同一個測試人員進行操作，測試完成后得到的測試結(jié)果取對數(shù)，用于菌落總數(shù)不確定度的評定，從而減小實驗誤差，提高檢測的精確度，找出菌落總數(shù)檢驗過程中的關(guān)鍵控制點[2]。不確定度是表示某一檢驗結(jié)果在要求的置信概率下的分布區(qū)間。當(dāng)檢測結(jié)果處于臨界狀態(tài)或客戶有此要求時需要給出檢測值的不確定度。不確定度評定的方法包括 A類不確定度評定方法（用統(tǒng)計方法進行評定）和B類不確定度評定方法（考慮不同的不確定度來源，用非統(tǒng)計方法進行評定）。在微生物檢驗中，不確定度的來源主要包括：重復(fù)性（測試環(huán)境、培養(yǎng)時間、培養(yǎng)溫度、修約、樣品的均勻性、取樣的重復(fù)性、人員的計數(shù)）、培養(yǎng)條件（培養(yǎng)時間允差、培養(yǎng)濕度的允差）、取樣（稀釋體積、取樣體積）等，但B類不確定度對合成不確定度貢獻較小，重復(fù)測量帶來的不確定度占主要部分，所以本文采用統(tǒng)計學(xué)的方法(A類)評定測量不確定度[3]，采用平板菌落計數(shù)法檢測赤砂糖中菌落總數(shù)，按照JJF 1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》[4]分析測試結(jié)果，旨為進一步提高檢測的準(zhǔn)確度和精密度提供理論依據(jù)和指導(dǎo)。

1　材料與方法

1.1材料

1.1.1赤砂糖

21份樣品，國家糖業(yè)質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心提供。

TTC營養(yǎng)瓊脂，廣東環(huán)凱微生物科技有限公司。

1.1.3儀器設(shè)備

生化培養(yǎng)箱，寧波萊福科技有限公司；高壓滅菌鍋，上海三申醫(yī)療器械有限公司。

1.2檢測方法

依據(jù)GB/T 4789.2-2010《食品衛(wèi)生微生物檢驗菌落總數(shù)檢驗》[5]或?qū)颖疚廴厩闆r估計，選擇2～3個稀釋度，每個稀釋度做 2個平皿，稀釋液移入平皿后，及時將冷卻至 46℃的培養(yǎng)基注入平皿約15～20 mL，轉(zhuǎn)動平皿使其混合均勻，待瓊脂凝固后，倒置于(36±1)℃恒溫箱內(nèi)培養(yǎng)(48±2) h，計數(shù)。選取菌落數(shù)在30～300之間的平板作為菌落總數(shù)測定標(biāo)準(zhǔn)，求出同稀釋度的2個平皿的平均菌落總數(shù)。

1.3數(shù)學(xué)模型

設(shè)菌落總數(shù)為A，試驗結(jié)果為X，則A=X，最

2　結(jié)果與分析

2.1單一樣品重復(fù)測定

[11]Will Knight, “Biased Algorithms Are Everywhere, and No One Seems to Care”, MIT Technology Review, July 12, 2017.

取某品牌赤砂糖制備同一樣品，由同一檢測人員在同一時間按規(guī)定方法重復(fù)檢測20次，平行試驗結(jié)果如表1所示。

2.1.1重復(fù)檢測的殘差平方和

表1　赤砂糖單一樣品菌落總數(shù)的檢測結(jié)果 單位：CFU/g

2.1.2實驗標(biāo)準(zhǔn)差

2.1.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度與合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

2.1.4擴展不確定度

取置信水平 P=95％，自由度 v=20-1=19，k=t0.95(19)=2.09，UP=kUc=2.09×14.182×10-3= 29.641×10-3。

2.1.5結(jié)果報告

當(dāng)檢測結(jié)果以平衡樣對數(shù)值的平均值表示時，其取值區(qū)間分布于±0.030之間，2.286≤lgX≤2.346。當(dāng)檢測結(jié)果以平衡樣平均值表示時，相對于對數(shù)值的取值再取反對數(shù)得其取值區(qū)間分布，X的取值范圍為193 CFU/g≤X≤222 CFU/g。

2.2赤砂糖類樣品的重復(fù)測定

取赤砂糖20份樣品，由實驗室不同人員在同一時間按規(guī)定的檢驗方法做重復(fù)性檢驗，每一份樣品由同一檢驗員檢測2次，不同份的樣品由不同檢驗員檢測，如表2所示，得到20份樣品菌落總數(shù)結(jié)果。

2.2.1單一樣品殘差平方和單一樣品殘差平方和如式(5)所示。

單一樣品平均值標(biāo)準(zhǔn)差(標(biāo)準(zhǔn)不確定度)如式(6)所示。

2.2.220份赤砂糖的合并樣本標(biāo)準(zhǔn)差

合并樣本標(biāo)準(zhǔn)差如式(7)所示。

2.2.320份赤砂糖的擴展不確定度

2.2.4檢測結(jié)果報告

表2　20個赤砂糖檢測結(jié)果 單位：CFU/g

3　結(jié)論

通過不確定度的評定即可估算赤砂糖菌落總數(shù)檢驗結(jié)果的分布范圍，計算擴展不確定度時，其t0.95(19)值取95％的置信水平，雙側(cè)檢驗，從而計算出赤砂糖菌落總數(shù)檢驗結(jié)果的上、下限。GB 13104-2005《食糖衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》[6]規(guī)定的赤砂糖菌落總數(shù)限量標(biāo)準(zhǔn)≤500 CFU/g，單一赤砂糖樣品的檢測結(jié)果均為合格，20個赤砂糖樣品中10號樣品、13號樣品的取值上限超過 500 CFU/g，所以應(yīng)在檢測報告中給出檢測值的不確定度。

合并樣本標(biāo)準(zhǔn)差的評定方法比單一樣本平均值標(biāo)準(zhǔn)差評定方法實用、簡便，更適合于每一個樣本的檢測結(jié)果。新增加的檢測結(jié)果可隨時加入到合并樣本中，積累數(shù)值，重新計算合并樣本標(biāo)準(zhǔn)差，更新其檢測結(jié)果的取值范圍。

[1] 中國實驗室國家認可委員會.測量不確定度政策實施指南：CNAL-AG 06-2003[S].北京：中國計量出版社，2003.

[2] 李志明.影響菌落總數(shù)測定結(jié)果的特殊因素[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志，2008，18(2)：371-384.

[3] 中國實驗室國家認可委員會.檢測和校準(zhǔn)實驗室認可準(zhǔn)則：ISO/IEC 17025-2005[S].北京：中國計量出版社，2005.

[4] 國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.測量不確定度評定與表示：JJF 1059.1-2012[S].北京：中國計量出版社，2012.

[5] 中華人民共和國衛(wèi)生部.食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 4789.2-2010[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010.

[6] 中華人民共和國衛(wèi)生部.食糖衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)：GB 13104-2005[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2005.

（本篇責(zé)任編校：李金玉）

Evaluation of Uncertainty for Measurement Bacteria Aerobic Count Examination in Brown Granulated Sugar

LIN Ya-hui1,2, CHEN Hai-ning1,2, DENG Qian-nan1,2, LIU Xue-wen1,2
(1Guangzhou Sugarcane Industry Research Institute/Guangdong Key Lab of Sugarcane Improvement & Biorefinery, Guangzhou 510316;2China Sugar Inspection Center, Guangzhou 510316)

The critical value of uncertainty evaluation of measurement results for bacteria aerobic count was judged in the brown granulated sugar.The bacteria aerobic count of a certain sample and the similar samples was tested according to the method of GB4789.2-2010 “Food Microbiology Examination: Aerobic Plate Count”, and then the uncertainty of testing data was analyzed.The extended uncertainty value of aerobic bacterial count was 0.030 for one certain brand of brown granulated sugar, the lgX ranged from ±0.030.While the expanded uncertainty value was 0.186 for 20 different samples, the lgXjranged from ±0.186.The study showed that the exponential method processing the results of bacteria aerobic count could judge the data at the critical value.Evaluation method of merging sample standard deviation was more practical than the single sample average standard deviation, which was more suitable for each sample test results.

Examination; Bacteria aerobic count; Evaluation uncertainty; Brown granulated sugar

TS247

A

1005-9695(2016)03-0059-04

2016-03-31；

2016-05-24

廣東省省級科技計劃項目“制糖產(chǎn)業(yè)升級關(guān)鍵技術(shù)與食品安全檢測”(2013B061800023)；“食糖與功能性糖檢驗與標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)平臺”(2014B040404054)

林雅慧(1989-)，碩士研究生，工程師，研究方向：微生物檢測方向

林雅慧，陳海寧，鄧倩南，等.不確定度評定在赤砂糖菌落總數(shù)檢驗中的應(yīng)用[J].甘蔗糖業(yè)，2016(3)：59-62.