APP下载

浅谈凯氏定氮法测定豆粕中氢氧化钾蛋白质溶解度的不确定度评定

2021-06-16高敬芳中粮东海粮油工业张家港有限公司

食品安全导刊 2021年15期
关键词:滴定管氢氧化钾移液管

□ 高敬芳 刘 广 刘 云 中粮东海粮油工业(张家港)有限公司

豆粕在生产过程中的加热程度常用蛋白质溶解度来表示。豆粕加热过度,赖氨酸会发生美拉德反应,降低蛋白质利用率;加热程度不够会导致豆粕过生,抗胰蛋白酶活性变高,影响蛋白消化。因此准确测定氢氧化钾蛋白质溶解度将为生产工艺改进提供可靠数据,从而降低豆粕营养损失率。

1 测量不确定度评定过程

1.1 检测原理与方法简述

检测原理及方法依据GB/T 19541—2017附录A方法[1-2]。

1.2 主要仪器

凯氏定氮仪,福斯Kjeltec8200;电子分析天平,赛多利斯BSA224S-CW(感量0.0001g);滴定管,50mL数显滴定仪(A级);离心机,奥豪斯FC5714;移液管:15mL。

1.3 数学模型

氢氧化钾蛋白质溶解度X(%)=

式中:V1—滴定豆粕样品消耗盐酸标液的体积,mL;V0—滴定空白消耗盐酸标液的体积,mL;c—盐酸标液的浓度,mol/L;0.014—每毫摩尔质量氮的克数;m—称样量,g;K—豆粕的换算系数为6.25;W1—豆粕溶解于0.2%KOH溶液中的粗蛋白质含量,%。

1.4 测量不确定度来源分析

盐酸标准溶液(c)标定试验引入的不确定度u(c);称量豆粕质量(m)过程中引入的不确定度u(m);半自动凯氏定氮仪测定过程中引入的不确定度u(v);离心后用15mL移液管移取溶液过程中引入的不确定度u(移液管)。

1.5 测量不确定度的评定

1.5.1 盐酸标准溶液(C)标定试验引入的不确定度u(c)

1.5.1.1 0.1mol/L盐酸标准滴定溶液标定过程中重复测量引入的不确定度

盐酸标准滴定溶液标定过程中重复测量引入的不确定度属A类不确定度评定[5],标定记录见表1。

根据试验结果,按A类评定测量重复性的标准不确定度。重复测量的平均值:0.1007mol/L,用平均值的标准偏差表示标准不确定度为u(c1),则u(c1)的计算公式见式(3)。

式中:n-测定次数;c-每次测定的盐酸标液的结果,mol/L;cˉ为盐酸标液检测结果平均值,mol/L。

1.5.1.2 标准物质碳酸钠的纯度引入的不确定度u(c2)

根据碳酸钠准物质证书,已知扩展不确定度为0.05%(k=2),

1.5.1.3 称量用电子天平引入的不确定度u(c3)

根据BSA224S-CW电子天平的最大允许误差为±0.001g,按均匀分布考虑,,称样量约为0.20329g,则:

1.5.1.4 50mL滴定管引入的不确定度u(c4)(属B类不确定度评定)

表1 标定0.1mol/L盐酸标准滴定溶液原始记录

使用50mL滴定管标定溶液,其不确定度主要包括3个部分。①50mL滴定管滴定体积引入的不确定度。50mL滴定管的相对允许误差为±0.1%,按照矩形分布,滴定体积的相对标准不确定度u(V)为:。②滴定终点的判断引入的不确定度。用50mL滴定管标定盐酸,消耗滴定液体积38.12mL。滴定终点时的体积误差约为±0.05mL(1滴的体积),呈两点分布,则由滴定终点判断引入的标准不确定度为u(终点)0.131%。③实验室室内温度变化引起的不确定度。实验室温度要求控制在(20±5)℃左右,则标准溶液的温度补偿值非常小,对实验结果的影响可忽略不计,所以不列入不确定度分析的影响因素。

以上所分析的各分量之间相互独立,所以其合成相对标准不确定度为:

1.5.2 电子天平称量豆粕质量时引入的不确定度u(m)

BSA224S-CW电子天平的最大允许误差为±0.001g,按均匀分布考虑,,称样量约为1.0004g,则:;相对标准不确定度

1.5.3 凯氏定氮仪测定引入的不确定度u(v)

1.5.3.1 样品重复测量引入的不确定度(属A类不确定度)

对豆粕样品重复进行8次平行测定,主要考虑A类不确定度,结果见表2。

用表2中的检测数据,评定测量重复性的标准不确定度。已知重复测量的平均值:80.85%,则重复性的标准不确定度u(A)为

1.5.3.2 盐酸标液滴定体积(V1-V0)引入的不确定度u(V1-V0)

半自动凯氏定氮仪滴定步骤是用50mL数显滴定仪滴定的。根据数显滴定仪检定证书,已知扩展不确定度U=4mL(k=2),则,滴定体积的相对标准不确定度为

1.5.4 1 5mL移液管移取溶液过程中引入的不确定度u(移液管)

用15mL移液管移取上层清液15.00mL。15mL移液管的标准不确定度来源为:根据移液管的检定证书,已知扩展不确定度U=0.002mL(k=2),则则移取溶液体积的相对标准不确定度为ur(移液管)

1.6 氢氧化钾蛋白质溶解度的标准不确定度U(rcp)及合成不确定度U(cp)[3]

表2 试样中氢氧化钾蛋白质溶解度检测数据

1.7 求扩展不确定度

取95%置信概率,包含因子k=2,则u=K×U(cp)=2×12.94%=0.26。

1.8 测量结果的表示

所测样品的氢氧化钾蛋白质溶解度的含量为:(80.85±0.26)%,k=2[4]。

2 结论

在根据标准GB/T19541—2017附录A测定方法,使用半自动凯氏定氮仪测定豆粕中氢氧化钾蛋白质溶解度,检测结果的不确定度来源主要是样品重复测量引入的不确定度和使用的仪器设备引入的不确定度。在整个试验过程中,检测人员的操作规范性、熟练度,检测仪器的精确度以及使用的溶液浓度的准确度都直接影响氢氧化钾蛋白质溶解度的检测结果,因此,在整体试验中,应确保人员、设备及检测环境的稳定性,保证检测结果的准确可靠。

猜你喜欢

滴定管氢氧化钾移液管
氢氧化钾乙醇标准溶液的浓度和储存条件对玉米脂肪酸值测定的影响
微课在中职化学项目教学中的应用
——以“NaOH标准溶液的标定”微课教学为例
中和滴定实验探析
溴乙烷消去反应演示实验的再改进
“分子间有间隙”实验的改进和反思
化工检验中玻璃仪器的规范操作与使用
高压电致淋洗液发生器的研制与评价
氢氧化钠装置改为生产氢氧化钾的技术改造
对几种量取仪器精确性的探究
介绍一种新型微型滴定管