粪大肠菌群的不确定度分析

钟杰

[摘要]在檢测粪大肠菌群细菌时，常出现以下情况：第一次检测出来粪大肠菌群后，第二次继续在这个批次的产品中随机抽样时，却检测不出来。原因可能是外界条件的影响使结果置信度降低，因此在定量检测时要进行不确定度分析，在《测定不确定度评估和报告通用》（CNAS—CL07：2006）中要求规定有能力的检测试验室应对每一项有数值要求的结果进行不确定度评估。不确定度分析对提高检验精确度，减少大肠菌群检测中的试验误差有重大理论意义。本试验采用MPN计数法对食品中粪大肠菌群的不确定度进行评估。

[关键词]粪大肠菌群;不确定度;MPN计数法

中图分类号：G271 文献标识码：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.202005

粪大肠菌群。作为粪便污染指标菌，以其检出情况来判断食品是否受到粪便污染。粪大肠菌群数的高低，表明了粪便污染的程度。粪大肠菌群比大肠菌群能更贴切地反映食品受人和动物粪便污染的程度，且检测方法比大肠杆菌简单得多。

在经典的误差理论中，由于测量手段不完善，影响因素较多，使得真值不可知，造成严格意义上的测量误差不可求。而测量不确定度的大小反映了测量水平的高低，因此评定测量不确定度也就是评价测量结果的质量。粪大肠菌群的测定结果不确定度主要来源于培养条件、操作人员的精细程度和计量仪器的校准等，研究粪大肠菌群测定过程中的不确定度具有极其重要的意义[1]。

1 试验标准

按照新试行的《食品安全国家标准 食品微生物学检验 大肠菌群计数》（GB 4789.3—2016）中的规定操作步骤以无菌操作进行测试，参见其每1mL（g）大肠菌群的MPN值[2]。

2 检测方法

2.1 试验方法

（1）发酵试验。对同一份冷冻猪肉进行粪大肠菌群检测实验，无菌操作，重复进行12次。将25.0g检样和lmL稀释过的大肠埃希氏菌液放入含有225mL灭菌生理盐水的无菌均质袋内，经充分振摇后，加灭菌生理盐水至250mL，制成1∶10的均匀稀释液。样品稀释后，选取1.00mL、0.10mL和0.01mL  3个稀释度，每个稀释度接种3管月桂基硫酸盐胰蛋白胨（LST）管。在（36±1）℃的环境下培养（48±2）h，观察是否产气。如未产气继续培养（48±2）h，如产生气泡则进行复发酵实验[3-4]。

（2）复发酵实验。用接种环从产气泡的LST的肉汤管中分别取培养物1环，移种至BGLB管中，（36±1）℃培养24～48h，观察气泡产生情况，产生者为粪大肠菌群阳性管。

2.2 报告

根据证实为大肠杆菌阳性的管数，查MPN表，报告每1mL（g）大肠菌群的MPN值。具体数值参见《食品安全国家标准   食品微生物学检验大肠菌群计数》（GB 4789.3—2016）。

3 不确定度评价

3.1 不确定度分量的主要来源

不确定度分量的主要来源为取样、培养条件、保存条件和判定计数。取样中的不确定度又可以细分为温度和稀释体积，培养条件包括培养温度和时间，计数时不同人员修约、观测的差异都可能引起粪大肠菌群的不确定度[5-6]。

3.2 建立数学模型

本次实验因为保存条件和培养条件一致，不确定度的产生主要取决于取样的差异。选取直接接种而得的样品，进行12组平行实验（4份1.00mL、4份0.10mL、4份0.01mL）以及不确定度分析，样品中粪大肠菌群的计算公式为：

3.2.1 样品称量过程引入的不确定度（A类）

使用数字仪表和测量仪器的最大允许误差将会引入不确定度，统计上属于均匀分布，在无菌条件下用精度为0.1g（m）的电子天平称取试样25.0g，用玻璃量器容量允许误差2.0mL（v）的量筒量取225.0mL，其标准不确定度计算如下：

稀释使用1mL A级分度吸管，最大允许误差为0.008mL，故1mL分度吸管引起的不确定度为U1=0.008mL÷√3=0.005mL，重复性测量得U2=0.000 2。

由同一人员对同一批冷冻猪肉进行12次重复实验，检测结果和不确定度计算结果见表1。

根据贝塞尔公式法计算上述结果，采用《数值修约规则与极限数值的表示和判定》（GB/T 8170—2008）修约到需要的有效数字，则此重复过程产生的相对标准不确定度为：

4 结果与讨论

由上述计算可知，重复过程产生的相对标准不确定度为最大，所以在测定食品中粪大肠菌群的含量是否超标时，一次检测结果具有偶然性，因此，多次重复检测提交不确定性分析就极为重要。

近年来猪肉价格上涨，冷冻猪肉在各大超市十分常见，检测粪大肠菌群是否符合规定尤为重要，而测定过程中的不确定度评价方法具有极其重要的意义，置信度能够更确切地反映结果的真实性，为精准检测粪大肠菌群提供依据。

参考文献

[1]CNAS—CL07：2006，测量不确定度评估和报告通用要求[S].

[2]GB 4789.3—2016，食品安全国家标准食品微生物学检验大肠菌群计数[S].

[3]姚丽芳，朱洪坤，李蔚，等.大肠菌群MPN计数法不确定度评估[J].食品安全质量检测学报，2016，7（1）：193-196.

[4]刘耕典.食品中大肠菌群检测方法与指标值对应关系的研究[D].西安：陕西科技大学，2016.

[5]徐俊环，张华.食品中大肠菌群的测定及分析[J].食品安全导刊，2018（6）：101.

[6]穆卫华.食品中大肠菌群MPN计数法测量不确定度的评定[J].计量与测试技术，2017，44（11）：18-19+22.