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探讨酿酒原粮中淀粉测定的不确定度因素

更新时间:2009-03-28

不确定度是反映被测量值的分散性与测量结果相联系的参数[1]。它可以根据测定数据和已有信息来评定,具有可操作性。实验分析测试过程需要经历多个分析步骤,经受多种因素的影响,每种因素引入的误差都要传递和反映到最终的测定值上。因此,最后结果不可避免的具有不确定度,而且这种不确定度是测试过程中所有不确定度的综合。淀粉作为酿酒原料中重要的组成成分,它直接反映了酿酒原料的质量,通过对大米淀粉测定的实例,简述酸水解法测定酿酒原粮中淀粉不确定度的评定方法。

本方法是利用酸水解法进行测定的[1]。因米中的淀粉含量较高,含其他能水解为还原糖的成分较少,故选用了酸水解法进行测定。米中脂肪含量较低,试样无需除去脂肪操作,米中淀粉用酸水解成具有还原性的单糖,从而按还原性单糖的方法测定,并折算成淀粉含量。

1 材料与方法

1.1 材料、仪器

原料:选取生产用大米作为试验对象。

仪器设备:电子分析天平(0.0001 g)梅特勒-托利多 AL-204,50 mL酸式滴定管,1000 mL、500 mL、100 mL容量瓶,5 mL、2 mL移液管,10 mL、100 mL量筒。

1.2 淀粉测定方法

1.2.1 待测样品处理

准确称取大米1.00 g,置于250 mL锥形瓶中,加入2%盐酸100 mL,瓶口装上长玻璃管(约1m),置电炉上微沸水解3 h,取出,迅速用水冷却至室温,逐滴加入20%氢氧化钠溶液中和至pH 6~7(用pH试纸测定)为止,中和完毕将溶液全部转入500 mL容量瓶中,瓶内所留残余物用蒸馏水冲洗2~3次,一并转入容量瓶中,定容至刻度。最后摇匀,用滤纸过滤,弃去初滤液20 mL,收集清液,摇匀,待测。

1.2.2 斐林试液的标定(空白滴定)

m——大米质量,g;

VP是“A到VP”格式中重要的组成部分,我们需要分析它在“A到VP”格式中起到的作用以及它和“A”“到”之间的关系,因此我们将分别从“A到VP”格式中VP的结构分析和VP的语义分析两方面来看VP的特征。

准确吸取斐林试液甲、乙液各5 mL于锥形瓶中,加水10 mL,摇匀。在电炉上加热2 min至沸腾,保持沸腾2 min后加入2~3滴1%次甲基蓝指示液,在沸腾状态下继续滴定至指示剂颜色刚好消失(滴定操作在3 min之内完成)。记下消耗的体积。

4.1标准溶液引入的不确定度ur(m1)分析

图1是一种广泛应用的插入延迟缓冲器调整时序以提高流片后芯片良率的技术[1~4].这种技术是利用插入带有触发器的延迟缓冲器来实现时序阈度调整的.以增加一定面积为代价,实现芯片良率的提高.这种技术是时序电路中插入缓冲器以提高芯片良率的经典方法.

准确吸取斐林试液甲、乙液各5 mL于锥形瓶中,加水10 mL,摇匀。预加比预备滴定少0.5~1 mL的标准葡萄糖溶液,摇匀。在电炉上加热2 min至沸腾,保持沸腾2 min后加入2~3滴1%次甲基蓝指示液,在沸腾状态下继续滴定至指示剂颜色刚好消失(滴定操作在3 min之内完成)。记下消耗的体积。

1.2.3 大米水解液中淀粉的测定

国企并购私企属于某种意义上的重组,有助于企业在会计核算和财务管理过程中的工作有效、规范开展,有助于加快工作效率。国企并购私企却不可避免的导致企业的内部的管理制度出现了较多问题,使得企业在管理和决策过程中出现失误,给企业造成较大的损失。

1.2.3.1 预备滴定

准确吸取斐林试液甲、乙液各5 mL于锥形瓶中,加水10 mL,加D号米水解液2.00 mL,摇匀。在电炉上加热2 min至沸腾,保持沸腾2 min后加入2~3滴1%次甲基蓝指示液,在沸腾状态下继续滴定至指示剂颜色刚好消失(滴定操作在3 min之内完成)。记下消耗的体积。

图书馆提供未成年人公共文化服务,本身就是一种文化治理行为,往往能够在潜移默化中发挥教化功能,在信息传播中帮助人们树立正确的价值观,保障公共文化服务的均等性,强化与公众之间的信息纽带,从而全面提高文化服务的影响力。

1.2.3.2 正式滴定

准确吸取斐林试液甲、乙液各5 mL于锥形瓶中,加水10 mL,加D号米水解液2.00 mL,预加比预备滴定少0.5~1 mL的标准葡萄糖溶液,摇匀。在电炉上加热2 min至沸腾,保持沸腾2 min后加入2~3滴1%次甲基蓝指示液,在沸腾状态下继续滴定至指示剂颜色刚好消失(滴定操作在3 min之内完成)。记下消耗的体积。同时做平行试验。

2 建立数学模型

 

式中:X(%)——D号米中淀粉含量;

V0——空白正式滴定消耗的标准葡萄糖溶液体积,mL;

V1——待测样品正式滴定消耗的标准葡萄糖溶液体积,mL;

1.2.2.1 预备滴定

采用SPSS 17.0统计学软件对数据进行处理,计数资料以例数(n)、百分数(%)表示,采用x2检验,以P<0.05为差异有统计学意义。

500——大米水解液总体积,mL;

0.9——还原糖(以葡萄糖计)折算成淀粉的换算系数。

韩城区块2015年以来累计压裂115口井259层,其中有21口井压裂时波及邻井。受压裂波及影响的邻井36口井39井次,受影响前日总产气量58 960 m3,目前日总产气量25 336 m3,减少33 624 m3;受影响前平均日产水量5.05 m3,目前平均日产水量6.62 m3(表1),对生产影响较大。

根据数学模型分析,酿酒原粮中淀粉测量相对标准不确定度为:

 

式中:ur(m)——质量引入的相对标准不确定度;

1000 mL容量瓶引起的相对标准不确定度:

3 不确定度来源分析

淀粉测定不确定度来源主要有以下几方面:由于测量过程的随机效应和系统效应导致测量的不确定度是由许多分量组成,因此仔细分析测量全过程,找出不确定度的来源,是正确评定不确定度的基础,现以大米淀粉含量测量为尝试不确定度的评定。

ur(m)质量引入的相对标准不确定度有:

(1)标准溶液引入的不确定度ur(m1);

Lapinska等[28]应用HDACI联合钙蛋白酶抑制剂作用于卵巢癌细胞的研究发现,肿瘤细胞生长受到明显抑制,且联合方案中药物的有效剂量明显低于每种药物单独使用时的剂量。实验采用两种结构不同的HDACI(SAHA和丁酸钠)分别联合钙蛋白酶抑制剂发现,本来沉默的肿瘤抑制基因ARHI、p21和视黄酸受体β2基因在联合治疗后被重新表达,并且不同程度地抑制胞外信号调节激酶及Akt的磷酸化,并不同程度地诱导细胞周期停止、细胞自噬及凋亡。

(2)待测样品处理引入的不确定度ur(m2);

(3)斐林试液的标定(空白滴定)引入的不确定度ur(m3);

(4)待测样品重复性测定引入的不确定度ur(m4);

(5)取样体积引入的相对标准不确定度ur(V)。

因此,酿酒原粮中淀粉测量相对标准不确定度为:

 
 

表1 玻璃器具标准偏差

 

玻璃器具标准偏差:实验过程中使用了一系列玻璃量具,按照JJG 196—2006《常用玻璃量器检定规程》[3]的要求,均有相应的最大允差,按照矩形分布评定,,相对不确定度分量见表1。

4 不确定度分量的评定[4]

1.2.2.2 正式滴定

研究告诉我们,现代的少年比半个世纪前的人身体发育提前了一二年。反映在学校里,过去高中出现的早恋现象现在初中也出现了,一般都采取含蓄的姿态,但都牵扯学生较多的精力,影响学生的学习。并且由于初中学生道德观念不成熟,法律观念淡薄,好奇心又强,若受到社会上消极因素的影响,有些学生会滑向犯罪的深渊。据有关部门统计,流氓作风问题的初犯期男为十三四岁,女为十一二岁,与青春发育期同步。这很值得教育工作者注意。

葡萄糖标准溶液配制方法:葡萄糖标准溶液ρN=0.1%g/L。

本文首先对估计的位移值的不确定性进行重点评估,从强震数据开始,研究它们对震源反演结果的影响。尤其是,我们提出了一种检测推导数据集中离群值的新方法。这使我们可以在台网分布比日本稀疏时评估两种数据集联合反演是否代表有效选项。我们还对数据覆盖远稀疏于本文实例时检验了我们结果的有效性。最后,我们对高速GPS记录和强震记录得到的位移和速度地震图进行比较,并说明它们在宽频带上如何互补。

3)唐山市机车车辆工厂铸钢车间,被损后的现状保留了地震时地面垂直运动时留下的痕迹。在该遗址上修建了地震遗址纪念公园,是世界上第一个有关于纪念为主题的公园,用作旅游和科研之用。

取分析纯葡萄糖(C6H12O6,优级纯,在150℃下烘干至恒重),准确称取1.0005 g无水葡萄糖,加水溶解后定容至1000 mL。

配制葡萄糖标准溶液的不确定度,记为ur(m11):

新形势下,国企审计工作的难度增加、审计要求提高,对应符合岗位要求的专业人员较少,无法充分落实改革发展需求,能满足高强度审计要求的专业化人才更是数量稀少。深化改革的宏观要求下,国企审计相关作业人员并未充分领会变革需求,对宏观政策的理解和落实深度不足,更未切实加强新知识体系的融会贯通,定性和定量分析能力有限。部分人员对被审计企业的背景知之甚少,缺失激励机制、创新理念,整个审计作业存在时间集中的特点,限制因素颇多,从大范围审计工作方面分析,当下审计资源无法应对改革后国企审计工作。

 

配制葡萄糖标准溶液的不确定度来自3个方面:(1)葡萄糖的称量不确定度ur(m(N));(2)配制1000 mL葡萄糖标准溶液的体积的不确定度ur(V(N));(3)配制葡萄糖标准溶液用葡萄糖纯度的不确定度ur(ρ(N))。

4.1.1葡萄糖的称量不确定度u(rm(N))

ur(m(N))来自3个分量:

根据所得数据,阴平是一个平调,阳平则是一个升调,上声是一个高降调,去声同样是高降调,但调值差距比上声要小,入声归入阴平和去声。

(1)天平的测量重复性引入的标准不确定度u(m重复性):重复测量重复性误差为0.0000g,故u(m重复性)=0.0002 g。

(2)天平的量化误差引入的标准不确定度u(m天平量化):电子天平说明书中确认其读数精度为0.0001 g,按均匀分布考虑。

 

4.1.2 配制1000 mL的葡萄糖标准溶液体积的不确定度ur(V(N))

北极海冰的消融会对中高纬度地区的气候产生更大的影响,极端天气出现的频率会增加,尤其是严寒天气可能会增多。近期的研究还表明,我国冬春季易出现的雾霾天气,也与北极海冰消融有一定的关系。北极海冰消融会影响大气环流,导致中高纬度部分地区冬春季的风速减弱,污染物不容易扩散,进而加重雾霾天气。

 

因此称量葡萄糖的标准不确定度为:

 

(1)容量瓶的容量引起的不确定度u(V(N)1

ur(m(N))=0.816×10-4÷1.0005=0.816×10-5

天平校准示值误差的标准不确定度:该天平校准证书标明其示值误差为±0.0001 g,按均匀分布考虑。

1000 mL容量瓶引起的相对不确定度ur(V(N)),ur(V(N))来自3个分量:

称量葡萄糖1.0005 g的相对标准不确定度为:

1000 mL容量瓶的容量允许偏差为±0.40 mL,按均匀分布有:

 

(2)估读误差 u(V(N)2

估读产生的误差为0.005×1000 mL=5 mL,按均匀分布,则有:

 

(3)容量瓶温度变化引起的不确定度u(V(N)3

设温度变化为±5℃,20℃时水的膨胀系数α=2.1×10-4℃,按均匀分布,则有:

 

ur(V)——体积引入的相对标准不确定度。

ur(V(N))=u(V(N))÷V=2.96÷1000=0.0030。

4.1.3 配制葡萄糖标准溶液用葡萄糖纯度的不确定度ur(ρ(N))

按供应商目录所给定纯度为99.8%,将不确定度视为矩形分布,按均匀分布转化标准不确定度为:

相对标准不确定度:ur(ρ(N)(=0.0012÷99.8%=0.00115。

将以上3项合成得到配制葡萄糖标准溶液的相对标准不确定度:

 

4.2待测样品处理引入的不确定度ur(m2

待测样品处理引入的不确定度来自以下两个方面:(1)待测样品的称量不确定度ur(m(N));(2)待测样品转移至500 mL容量瓶引入的体积不确定度ur(V(N))。

4.2.1待测样品的称量不确定度u(rm(N))

待测样品的称量不确定度ur(m(N))来自3个分量:

(1)天平的测量重复性引入的标准不确定度u(m重复性):重复测量重复性误差为0.0000 g,故u(m重复性)=0.0002 g。

(2)天平的量化误差引入的标准不确定度u(m天平量化):电子天平说明书中确认其读数精度为0.0001 g,按均匀分布考虑。

 

(3)天平校准示值误差的标准不确定度:该天平校准证书标明其示值误差为±0.0001 g,按均匀分布考虑。

 

因此待测样品称量的标准不确定度为:

 

两次称量待测样品1.0136 g、1.0187 g的相对标准不确定度为:

 

称量待测样品的相对标准不确定度为:

 

4.2.2 待测样品转移至500 mL容量瓶引入的体积不确定度ur(V(N))

500 mL容量瓶引起的相对不确定度ur(V(N)),ur(V(N))来自3个分量:

(1)容量瓶的容量引起的不确定度u(V(N)1

500 mL容量瓶的容量允许偏差为±0.25 mL,按均匀分布有:

 

(2)估读误差 u(V(N)2

估读产生的误差为0.005×500 mL=2.5 mL,按均匀分布,则有:

 

(3)容量瓶温度变化引起的不确定度u(V(N)3

设温度变化为±5℃,20℃时水的膨胀系数α=2.1×10-4℃,按均匀分布,则有:

 

500 mL容量瓶引起的相对标准不确定度:

ur(V(N))=u(V(N))÷V=1.48÷500=0.0030。

将以上两项合成得到待测样品处理引入的不确定度:

 

4.3 斐林试液的标定(空白滴定)引入的不确定度ur(m3)(表2)

 

表2 斐林试液的标定数据表 (mL)

 

斐林试液的标定数据见表2,计算结果如下,斐林试液的3次平行标定测量的平均值:V=20.47 mL。

根据贝塞尔公式标准偏差:

 

计算得出:斐林试液的3次平行标定的标准偏差:s(x)=0.0005。

n次测量的平均标准偏差:

 

斐林试液的3次平行标定的相对标准不确定度:

ur(m3)=0.0003÷20.47=1.42×10-5

4.4待测样品重复性测定的不确定度ur(m4

重复测定待测样品中淀粉含量实验数据见表3,平行测定10次,得到含量的平均值X(%)=69.82,质量m=1.0162 g。

 

表3 待测样品淀粉含量测量值

 

根据贝塞尔公式标准偏差:

 

计算得出:平行测定10次D号米中淀粉含量的标准偏差:s(x)=0.1458。

n次测量的平均标准偏差:

 

待测样品中淀粉重复测定的相对标准不确定度:

ur(m4)=0.0461÷1.0162=0.0454。

4.5取样体积引入的相对标准不确定度ur(V)

取样体积V引入的相对标准不确定度,按4.1.2计算,由表1可知,2.00 mL的移液管引入的相对不确定度:ur(V)=0.0045,5.00 mL的移液管引入的相对不确定度:ur(V)=0.0051,50.00 mL的酸式滴定管引入的相对不确定度:ur(V)=0.0030。

取样体积V引入的相对标准不确定度来自以下40个方面:

取待测溶液时需10次使用2.00 mL移液管,取斐林试液20次使用5.00 mL移液管,滴定操作时10次使用50.00 mL酸式滴定管,按4.1.2计算,由表3可知,合成相对标准不确定度:

 

5 淀粉测定不确定度分析结果[5]

淀粉测定不确定度分析结果见表4。

6 合成不确定度

将上述不确定度分量合并,相对标准不确定度:

 
 

表4 相对标准不确定度

 

7 扩展不确定度

取包含因子K=2,则扩展不确定度为U=k×u(x)=0.04×2=0.08。

8 结论

8.1 该待测样品中淀粉测定结果为69.82%±0.08%,扩展不确定度u=0.08,它是由合成标准不确定度u(X)=0.08乘以包含因子k=2而得到。

8.2 测量不确定度评定,重点在于找出影响测定的各个因素,建立满足测量不确定度评定所需要的数学模型。同时可发现各因素对不确定度的影响大小,并加以改进,从而提高分析质量。

8.3 本法对酿酒原料中淀粉含量检测结果的不确定度进行了快速评定,此测量不确定度的主要来源为标准溶液、待测样品处理、斐林试液的标定、待测样品重复性测量、取样体积引入的不确定度,针对其分量应采取相应措施,如选择精度高的量器,增加待测样品测定次数,分析过程中人员应有高度的责任心,提高分析实验水平,以确保分析数据的准确性、科学性和严密性,尽可能降低测量的不确定度。从而保证检测质量,而且对检测结果的正确判定、减少工作中质量事故的发生具有十分重要的指导意义[6]

参考文献:

[1]谢结珍.不确定度评定在水泥检测中的应用[J].建材与装饰,2016(41):47-49.

[2]张越,付莉.酸水解-斐林试剂滴定法测定大米淀粉含量的研究[J].食品工业科技,2017,38(20):256-259.

[3]全国流量容量计量技术委员会.常用玻璃量器检定规程:JJG 196—2006[S].北京:中国计量出版社,2007.

[4]全国法制计量管理计量技术委员会.测量不确定度评定与表示:JJF 1059.1—2012[S].北京:中国标准出版社,2013.

[5]聂连芝,张良东,王录.白酒工业废水中氨氮的测定不确定度因素的探讨[J].酿酒,2017,44(5):64-68.

[6]谢结珍.不确定度评定在水泥检测中的应用[J].建材与装饰,2016(41):47-49.

 
董婉婉,聂连芝,郭乾玲,怀闪闪,丁小亮,汤有宏
《酿酒科技》 2018年第05期
《酿酒科技》2018年第05期文献

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