新疆若羌灰棗總糖含量測定的不確定度評定

趙建勇，殷超，*，鹿毅，孫志鵬

（1.新疆產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院，新疆烏魯木齊830011；2.新疆質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，新疆烏魯木齊830003）

新疆若羌灰棗總糖含量測定的不確定度評定

趙建勇1，殷超1，*，鹿毅2，孫志鵬1

（1.新疆產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院，新疆烏魯木齊830011；2.新疆質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，新疆烏魯木齊830003）

采用斐林氏容量法測定新疆若羌灰棗總糖的含量，較全面考慮了整個測定過程中不確定度來源，并對各不確定度分量進(jìn)行評定與量化，計算了合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度。不確定度主要來源于斐林氏溶液配制。新疆若羌灰棗中總糖含量測定結(jié)果表示為（71.3341±0.017）g/100 g，k=2。

若羌灰棗；斐林氏容量法；總糖含量；不確定度

棗，又名紅棗（Zizyphus jujube Mill.）是鼠李科棗屬植物的成熟果實，其所含營養(yǎng)成分非常豐富，是“藥食同源”的最佳補(bǔ)品[1-4]。紅棗在我國有悠久的種植和食用歷史。新疆地處亞歐大陸腹地，地域遼闊，光熱資源充足，是我國紅棗主要產(chǎn)區(qū)之一，紅棗種植面積占全國種植總面積的三分之一，其紅棗盛果期產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量的50%以上[5-8]。若羌灰棗是紅棗的一種，其之所以被稱為灰棗，僅僅是因為此棗在成熟變紅前，通體發(fā)灰，好似掛了一層霜而已。若羌灰棗皮薄肉厚、果實飽滿、肉質(zhì)細(xì)膩、含糖量高，具有豐富的營養(yǎng)價值，深受消費(fèi)者的喜愛[9]。由于鮮棗含水量高不宜長期儲存，因此大部分若羌灰棗需經(jīng)干制加工后作為商品銷售。按照GB/T 5835-2009《干制紅棗》[10]標(biāo)準(zhǔn)中干制大紅棗的要求，總糖含量與紅棗的品質(zhì)和等級有直接關(guān)系。因此對紅棗中總糖含量的準(zhǔn)確檢測是十分必要的。檢測方法的不確定度是判斷檢測結(jié)果準(zhǔn)確度的重要依據(jù)[11-14]。本文選取新疆若羌灰棗為研究對象，依據(jù)JJF 1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》[15]，參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 10782-2006《蜜餞通則》[16]對滴定法測定新疆若羌灰棗中總糖含量的不確定度進(jìn)行了分析與評估，明確了滴定法測定若羌灰棗中總糖含量不確定度的主要影響因素。

1 試驗部分

1.1 儀器與試劑

AE-100電子天平（精度0.000 1 g；天平示值誤差：0 g≤m≤50 g，±0.000 5 g）：Mettler；滴定管（50mL，A級）。葡萄糖（純度為99%；擴(kuò)展不確定度0.5%，k=2）。濃鹽酸、氫氧化鈉、硫酸銅、酒石酸鈉、亞鐵氰化鉀、次甲基藍(lán)、甲基紅均為分析純。

1.2 試驗原理

將樣品按照GB/T 10782-2006《蜜餞通則》進(jìn)行處理轉(zhuǎn)化后，用所得樣品溶液滴定斐林氏試劑，樣品中原有的和水解后產(chǎn)生的糖具有還原性，可以使菲林氏試劑被還原生成紅色的氧化亞銅，將樣品溶液的消耗量代入公式計算即可得到試樣中總糖含量。

1.3 檢測方法簡述

用配置好的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液標(biāo)定斐林氏溶液（現(xiàn)配現(xiàn)用），通過消耗葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積來計算每10mL斐林氏混合液（甲、乙液各5.00mL）相當(dāng)于葡萄糖的質(zhì)量，計算公式如下所示：

式中：A相當(dāng)于10mL斐林氏甲及乙混合液的葡萄糖的質(zhì)量，g；mp為葡萄糖的質(zhì)量，g；Vp為滴定時所消耗葡萄糖溶液的體積，mL；1 000為葡萄糖稀釋液的總體積，mL。

將制備好的試樣濾液經(jīng)一系列處理后，裝入滴定管，先預(yù)滴定斐林氏溶液（甲、乙液各5mL），確定好試液消耗體積，在進(jìn)行正式試驗時，取斐林氏甲、乙液各5mL于三角瓶中，滴入轉(zhuǎn)化好的試液，較預(yù)備試驗少1mL，加熱沸騰1min，在以30滴/min的速度滴入試液至終點(diǎn)記下所消耗試液的體積，試樣中總糖（以葡萄糖計）含量的計算公式如下：

式中：X1為試樣中總糖（以葡萄糖計）含量，g/100 g；A為10mL斐林氏混合液相當(dāng)于葡萄糖的質(zhì)量，g；m為試樣的質(zhì)量，g；V為滴定時消耗試液的體積，mL；5 000為稀釋倍數(shù)。

1.4 數(shù)學(xué)公式的確定

2 不確定度的主要來源

從測量過程與數(shù)學(xué)模型分析，若羌灰棗中總糖（以葡萄糖計）含量測定的不確定度主要來源于標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（包括標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的稱量及配制的不確定度），樣品（包括稱量、配制及稀釋過程引入的不確定度），斐林氏溶液配制引入的不確定度，滴定管校正級別引入的不確定度和由測量重復(fù)性引入的不確定度。

3 不確定度評定

3.1 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度評定

3.1.1 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)純度引入的不確定度

葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)純度為99.5%，葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書給出的相對擴(kuò)展不確定度為0.8%（k=2），葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)純度引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

3.1.2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)稱量引入的不確定度

分析天平檢定證書給出允差為±0.000 5 g，服從矩形分布，取包含因子，標(biāo)準(zhǔn)品質(zhì)量為1.000 2 g，則標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)稱量引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

3.1.3 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)配制引入的不確定度

葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)配制時使用了A級1 000mL容量瓶，查閱JJG 196-2006《常用玻璃量器檢定規(guī)程》[17]得，A級1 000mL單標(biāo)線容量瓶容量允差為±0.4mL，服從矩形分布，取包含因子，則葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)配制引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

由標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)純度、稱量及配制不確定度分量合成的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

3.2 樣品引入的不確定度評定

3.2.1 樣品稱量引入的不確定度

分析天平檢定證書給出允差為±0.000 5 g，服從矩形分布，取包含因子，樣品質(zhì)量為10.001 3 g，則標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)稱量引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

3.2.2 樣品溶液配制及稀釋引入的不確定度

樣品溶液在配制及稀釋時使用A級10mL單標(biāo)線吸管，A級250mL單標(biāo)線容量瓶。查閱JJG 196-2006《常用玻璃量器檢定規(guī)程》得，A級10mL單標(biāo)線吸管示值允差為±0.02mL，則0.115%；A級250mL單標(biāo)線容量瓶的容量允差為±0.15mL，則；按矩形分布考慮，包含因子，樣品溶液配制及稀釋引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

3.3 斐林氏溶液配制引入的不確定度

3.3.1 斐林氏溶液配制所用試劑稱量引入的不確定度分析天平鑒定證書給出的允差為±0.02 g，服從矩形分布，取包含因子，斐林氏溶液配制所用試劑質(zhì)量：硫酸銅15.03 g、酒石酸鈉50.04 g、氫氧化鈉75.04 g、亞鐵氰化鉀4.05 g，則硫酸銅、酒石酸鈉、氫氧化鈉及亞鐵氰化鉀稱量引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分別為；次甲基藍(lán)用萬分之一天平稱量，質(zhì)量為0.050 3 g，則次甲基藍(lán)稱量引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為urel（mc）=0.577%，斐林氏溶液配制所用試劑稱量引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

3.3.2 斐林氏溶液配制引入的不確定度

斐林氏溶液在配制過程中使用A級1 000mL單標(biāo)線容量瓶，A級1 000mL單標(biāo)線容量瓶的容量允差為±0.40mL；按矩形分布考慮，包含因子，斐林氏溶液在配置過程中引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

3.4 滴定體積引入的不確定度

試驗所用滴定管為25mL滴定管，A級25mL滴定管的允差為±0.04mL；按矩形分布考慮，包含因子，則25mL滴定管相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.092%；滴定液標(biāo)定引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：urel（Vb）=0.009%；樣品測定引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：urel（Vy）=0.012%；由于本試驗在20℃條件下進(jìn)行的，故溫度對體積的影響可忽略。

3.5 測量重復(fù)性不確定度評定

3.5.1 標(biāo)定葡萄糖濃度的重復(fù)性不確定度

重復(fù)性測定引入的不確定度為A類不確定度，為葡萄糖標(biāo)液濃度，采用斐林氏試劑對葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液重復(fù)標(biāo)定8次，測定結(jié)果Xi分別為：0.010 7、0.010 6、0.010 5、0.010 7、0.010 6、0.010 7、0.010 6、0.010 6 g；8次標(biāo)定為0.010 625 g，用貝塞爾公式計算試驗標(biāo)準(zhǔn)差，由測定重復(fù)性引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度

3.5.2 若羌灰棗樣品中總糖含量測定的重復(fù)性不確定度

重復(fù)測定若羌灰棗中總糖含量8次，測定結(jié)果為Xy分別為：71.318 2、71.385 6、71.336 9、71.355 6、71.307 9、71.367 7、71.361 3、71.239 6 g/100 g，8次標(biāo)定為71.334 1 g/100 g，用貝塞爾公式計算實驗標(biāo)準(zhǔn)差Sy=，由測定重復(fù)性引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度

3.6 合成不確定度

由上述各相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成的新疆若羌灰棗總糖含量的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

3.7 擴(kuò)展不確定度

根據(jù)測量不確定度評定指南對一般檢測實驗室要求，在置信概率p=95%時，取k=2。因此，新疆若羌灰棗總糖含量測定的相對擴(kuò)展不確定度為：u95rel=k×ucrel（x）= 2×0.008 55=0.017。測得新疆若羌灰棗總糖的含量為：（71.334 1±0.017）g/100 g，k=2。

4 結(jié)論

以滴定法測定新疆若羌灰棗總糖為例，討論了新疆若羌灰棗總糖含量測定的不確定度主要來源及各不確定分量的評定方法，分析了影響測量標(biāo)準(zhǔn)不確定度結(jié)果的各個因素，比較各分量對總測量不確定度的相對貢獻(xiàn)。由分析結(jié)果可見，被測若羌灰棗總糖含量測定的測量不確定度主要來源于由斐林氏溶液配制引入的不確定度，其它的因素對整個試驗的影響相對較小。因此，通過選擇適合的試驗方案，規(guī)范操作可有效減少不確定度，保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確、可靠。

[1]王旭.紅棗漿冷凍干燥工藝技術(shù)的研究[J].食品研究與開發(fā), 2006,27(4):85-86

[2]張寶善,陳錦屏,楊莉,等.紅棗酒發(fā)酵工藝研究[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2004,37(1):112-118

[3]趙光遠(yuǎn),梁曉童,陳美麗,等.杏鮑菇紅棗枸杞復(fù)合飲料的研制[J].食品研究與開發(fā),2015(16):89-92

[4]王婧怡,高潔.三種處理方法對紅棗不同部位維生素C含量的影響[J].中國處方藥,2016,14(1):20-21

[5]周麗,王長柱,李新崗.新疆現(xiàn)代紅棗栽培模式研究[J].西北林學(xué)院學(xué)報,2015,30(2):139-143

[6]陳愷,李瑾瑜,李瓊,等.ICP-AES法同時測定新疆紅棗中的12種元素[J].食品與機(jī)械,2015(1):78-81

[7]楊璐,程平,曹苑,等.新疆不同紅棗品種的總酚含量和抗氧化能力比較[J].生命科學(xué)研究,2015,19(1):24-28

[8]田木星,王偉華,途玲.響應(yīng)面分析法優(yōu)化超聲波提取干制紅棗中大位阻農(nóng)藥三唑錫工藝[J].食品科學(xué),2015,36(4):58-62

[9]葛亮.酶法提高新疆若羌灰棗出汁率的工藝[J].食品研究與開發(fā),2012,33(9):27-29

[10]中華全國供銷合作總社濟(jì)南果品研究院.GB/T 5835-2009干制紅棗[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2009

[11]胡禮淵,孫高英,廖和菁.液相色譜測定水產(chǎn)品中組胺含量不確定度評估[J].食品研究與開發(fā),2015(1):106-109

[12]雙龍,文亭,石成綱,等.電感耦合等離子發(fā)射光譜法與原子吸收光譜法測定銅礦石中銅的不確定度評定[J].分析儀器,2016(1): 48-55

[13]沈穎旎,楊曦,黃海龍.醬腌菜中食鹽含量測量不確定度的評估研究[J].食品研究與開發(fā),2015,36(18):166-168

[14]宋美英,郭秋蘭,孫藝,等.微波消解石墨爐原子吸收光譜法測定小麥粉中鎘含量的不確定度分析[J].食品與發(fā)酵科技,2016 (1):11-18

[15]全國法制計量管理計量技術(shù)委員會.JJF1059.1-2012測量不確定度評定與表示[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2012

[16]中國商業(yè)聯(lián)合會商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中心.GB/T 10782-2006蜜餞通則[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2006

[17]全國流量容量計量技術(shù)委員會.JJG 196-2006常用玻璃量器檢定規(guī)程[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2006

Uncertainty Evaluation of Determination of Total Sugar Concent in Ruo Qiang Hui Zao

ZHAO Jian-yong1，YIN Chao1，*，LU Yi2，SUN Zhi-peng1
（1.Xinjiang Product Quality Supervision and Inspection Research Institute，Urumqi830011，Xinjiang，China；2.Xinjiang Bureau of Quality Technology Supervision，Urumqi830003，Xinjiang，China）

Total sugar content in ruo qiang hui zao was determined by Fehling's reagent method，various factors which might be affect the precision of the result were systematically analyzed and the uncertainty of determination result was analyzed and quantified.It was found that the uncertainty mainly derived from the uncertainty of the preparation of the Fehling's reagent.The determination result was（71.3341±0.017）g/100 g，k=2.

Ruo qiang hui zao；Fehling's reagent method；total sugar content；uncertainty

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.04.030

2016-04-25

趙建勇（1972—），男（俄羅斯），工程師，本科，研究方向：食品檢測。

*通信作者