测定大豆蛋白粗蛋白含量的不确定度评定
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摘要：粗蛋白是大豆分离蛋白出厂检验项目，根据凯氏定氮法测定大豆分离蛋白中粗蛋白含量，依据JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与分析》计算在测定过程中的随机效应和系统效应导致的不确定度，最终评定结果的不确定度。
关键词：粗蛋白 不确定度
1 概述
①设备：Kjeltec2000全自动凯式定氮仪 CP225D型电子天平。
②环境条件：温度21℃ 湿度55%RH。
③被测对象：大豆蛋白。
⑤方法简述：根据GB5009.5-2010测定蛋白质含量的规定，将称好的试样放入消化管内并加入硫酸一同消化，使蛋白质分解，再用凯式定氮仪进行蒸馏，记录仪器上显示的数据即为粗蛋白含量。
2 建立数学模型
X=C（V1-V0）×0.014×6.25×100/m
式中：X――为粗蛋白含量%
C――为盐酸标准溶液的浓度mol/l
V1――为试样消耗盐酸溶液的体积ml
V0――为空白消耗盐酸溶液的体积ml
0.014――为与1.0ml盐酸标准溶液相当于氮的质量g
6.25――为蛋白质系数
m――为样品质量g
3 不确定度来源分析
①蛋白质含量重复性测量引起的标准不确定度，用相对不确定度Ur1表示；
②实验环境温度引起的相对不确定度Ur2；
③电子天平（十万分之一）仪器型号CP225D引起的相对不确定度Ur3；
④全自动凯式定氮仪引起的相对不确定度Ur4；
⑤空白试验消耗盐酸溶液引起的相对不确定度Ur5；
⑥盐酸标准溶液浓度引起的相对不确定度Ur6。
4 不确定度分量的计算
4.1 Ur1的计算
为获得重复性的不确定度，取测试样品进行独立重复测试6次，测量结果见表1
表1 重复性测量的不确定度测量结果
■
S=■=3.877×10-4
Ur1=3.877×10-4/85.5501%=4.532×10-4
4.2 Ur2的计算
检测蛋白含量时实验室环境温度为21度，由此，相对不确定度为：
ur2=2.1×10-4×1/■=1.212×10-4
4.3 Ur3的计算
电子天平，e=0.0001g，按矩形分布则由天平引起的不确定度为：
0.0001/■=5.774×10-5
其相对不确定度Ur3=5.774×10-5/0.1484=3.962×10-4
4.4 Ur4的计算
全自动定氮仪说明书中给出的回收率为99.5%-100.5%，即测定过程中由仪器误差所导致的相对不确定度
Ur4=0.5%/■=2.8868×10-3
4.5 Ur5的计算
在实验滴定过程，是由全自动凯氏定氮仪来完成测定的，空白所引起的不确定度Ur5=0.5%/■=2.8868×10-3
4.6 Ur6的计算
4.6.1 标定过程及测定方法等引起的不确定度uAr（x）
依据GB/T601-2002《化学试剂标准滴定溶液的制备》的测定方法，标定标准盐酸溶液的浓度，标定结果见表2。
表2 盐酸标准滴定溶液浓度的标定结果
■
注：空白消耗盐酸的体积为0.1ml。
相对不确定度uAr（x）=uA（x）/0.1003
=5.669467×10-6/0.1003
=5.653×10-5
4.6.2 基准无水碳酸钠的纯度
基准试剂无水碳酸钠的纯度为1.0000±0.0005，视为矩形分布，
up=0.0005/■=2.8868×10-4
upr=up/p=2.8868×10-4
4.6.3 天平称量所引入的相对标准不确定度umr同上述ur2的计算方法，即：
0.0001/■=5.774×10-5
其相对不确定度ur3=5.774×10-5/0.19506=3.030×10-4
4.6.4 标定体积的相对不确定度uvr
①环境温度：实验环境近似20℃，标准溶液的温度补正值非常小，对实验结果的影响可忽略不计。
②滴定管的校准：滴定时使用50毫升酸式滴定管，按照检定规程，其最大允许误差为±0.05毫升，相对允许误差为±0.1%，按矩形分布，则滴定体积时相对标准不确定度u（50）=0.1%/■=5.774×10-4。
③滴定终点的判断：终点时误差±0.05毫升，两点分布，现由终点分布判断引入的标准不确定度uz=0.05毫升，本实验中的相对标准不确定度
uzr=0.05/35.95=1.391×10-3
则：uvr=■=1.506×10-3
④其它常数，基准无水碳酸钠摩尔质量引起的标准不确定度很小，可以忽略不计。
因此，由盐酸标准溶液浓度引起的相对不确定度
ur6=■=1.564×10-3
5 合成不确定度为
ur=■=4.4148×10-3
样品测得蛋白质含量为85.5501%则
uc（X）= 85.5501%×0.0044148=0.3777%
6 扩展不确定度分析
当满足95%置信概率时，近似取包含因子K=2，则：
Uc（N）=2×uc（N）=0.755%
7 最后结果表示
用凯氏定氮法测定蛋白质（以N计），测定结果为：
85.6%±0.8%，k=2。
参考文献：
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