浅谈食品理化检验中的空白试验

刘馨璐，秦秀蓉，曹新玲，何林钊，张 弛

（重庆市计量质量检测研究院，重庆 401120）

我国经济和科学技术的迅速发展，为食品工业的发展奠定了基础。随着食品种类和数量的增多，食品安全问题备受关注。为了确保消费者可以采购到健康、安全的食品，监管部门必须要严格检验食品质量，通过开展理化检验分析工作，为后续的监管决策提供相应的参考依据[1]。

在食品理化检验过程中，空白试验是必不可少的环节。在现行的GB 5009.229—2016[2]、SN/T 2430—2010[3]、GB 5009.12—2017[4]以及GB 5009.44— 2016[5]等标准中酸价、罗丹明B、铅、氯化物等检验指标都对空白试验有明确的要求。在标准 GB/T 5009.1—2003[6]中3.7条对食品理化检验中的空白试验有详细的描述，即除不加试样外，采用完全相同的分析步骤、试剂和用量（滴定法中标准滴定液的用量除外），进行平行操作所得到的结果。根据相关标准要求及定义可知，进行空白试验具有一定的意义，但也有局限性，下面将进行详细的介绍。

1 开展空白试验的意义

1.1 减小误差

进行空白试验是提高食品理化检验准确度的重要措施之一，是实验室中常用的减小误差的方法，可使偶然误差接近于零。

空白试验可以减小试剂中杂质、实验用水中杂质、环境（空气、温度、湿度等）、分析器皿的清洁度以及检验检测人员习惯性操作等引起的误差。空白试验的目的在于估计出样品中被测物质外的各种因素对组分分析的影响，并确保能消除这种影响，以确保检验结果准确可靠[7]。空白试验和样品检验分析采用完全相同的分析步骤、试剂和用量，当试剂中杂质、实验用水中杂质、环境（空气、温度、湿度等）、分析器皿的清洁度以及检验检测人员习惯性操作对检验分析引起干扰影响时，空白试验值可以体现干扰影响的程度，样品检验分析所得值减去空白试验值才是样品中该试验指标对应的分析结果。

空白试验可以减小检验检测人员习惯性操作引起的误差，现进行举例说明。按照GB 12456—2021中第一法 酸碱指示剂滴定法，要求做空白试验，其中5.3.1规定的滴定终点为“滴定至微红色30 s不 褪色”[8]。

图1 （a）为滴定至终点的图片，图1（b）为滴定至终点后多加1滴氢氧化钠标准滴定溶液的图片。由图1可知，图1（b）颜色稍深，但两者颜色差别并不大，都可以描述为“微红色”。检验检测人员操作时，为保证“30 s不褪色”的要求，很可能多加一滴氢氧化钠标准滴定溶液，特别当所用氢氧化钠标准滴定溶液浓度比较低时。

图1 总酸空白试验

GB 12456—2021中第一法 酸碱指示剂滴定法中规定总酸的计算公式为[8]：

式中：V1是滴定试液时消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积，mL；V2是空白试液时消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积，mL。

假设检验检测人员A对滴定终点判断比正确滴定终点多加1滴，设空白试验时多加的1滴体积为V2'，滴定试液时多加的1滴体积为V1'，将其 代入公式（1），得到关于检验检测人员A试验结果X'：

相同检验检测人员的1滴试剂体积基本相同，即：V1'≈V2'。

代入公式（2）中可得：

即：X'≈X。

由公式推算可知，虽然检验检测人员A习惯性在滴定终点多加一滴，但通过空白试验，已经将这习惯性操作带来的误差减小，最终试验结果基本与实际值相同。由此可以说明，空白试验可以减小检验检测人员习惯性操作引起的误差。

1.2 及时发现试验中的失误

根据空白试验数值大小和离散程度推断可能出现问题的环节如表1所示。根据空白试验数值大小和离散程度可以判断试验是否能够正常进行，具体流程如图2所示。

图2 根据空白试验数据判断试验情况流程图

表1 空白试验数值情况与可能出现问题的环节

（1）空白试验数值小而且数据离散程度小时，说明样品中被测物质外的各种因素对试验的影响小，如试剂中杂质对试验的影响小、实验用水中杂质对试验的影响小、环境（空气、温度、湿度等）适合试验进行、分析器皿的清洁度较高以及检验检测人员操作稳定。在这样的情况下，分析结果的准确度较高，试验可以正常进行。

（2）空白试验数值偏大时，说明样品中被测物质外的各种因素对试验的影响大，试验不能继续进行。应及时检查试剂、实验用水、空气和分析器皿及检验检测人员防护装备是否被污染，检查温度、湿度是否不适合进行试验。查找到原因后及时改进，然后再次进行空白试验，再次确定试验是否能够正常进行。

（3）空白试验值数据离散程度大时，说明样品中被测物质外的各种因素对试验的影响不稳定，应及时检查试剂、实验用水是否部分被污染，环境（空气、温度、湿度等）是否适合试验的进行，分析器皿的清洁度是否不均一，检验检测人员操作是否不够稳定。查找到原因后及时改进，然后再次进行空白试验，再次确定试验是否能够正常进行。

2 空白试验的局限性

（1）空白试验值不能通用。空白试验强调除不加试样外，其他条件均与样品检验分析完全相同。采用的试剂应是同一厂家、同一浓度、同一批次，实验用水应是同一设备生产、相同容器盛放，应在相同环境中进行试验，相同规格的分析器皿和同一检验检测人员。因此，当以上几点中有一点不同时，为提高食品理化检验结果的准确度，应重新做空白试验，不能将空白试验值通用。

（2）当实验室样品数量大时，很可能出现不同检验检测人员一起检验相同指标的情况。即不同的检验检测人员在相同时间、相同实验室，使用相同的试剂、实验用水和分析器皿条件下开展空白试验。由于每位检验检测人员滴定终点的判定、数据读取习惯、设备操作等细节方面不尽相同，即使其他试验条件完全相同，实验结果的准确度仍然会受到影响。因此，同一实验室的不同检验检测人员也不能共用空白试验值。

3 结语

综上所述，进行空白试验意义重大，其可以减小试剂中杂质、实验用水中杂质、环境（空气、温度、湿度等）、分析器皿的清洁度以及检验检测人员习惯性操作等引起的误差，提高食品理化检验准确度；还可以通过空白试验值的大小和离散程度，判断试验是否能够正常进行；不能继续进行试验时，其能够帮助相关人员分析可能存在的失误，进一步倒查影响试验结果的原因。但是空白试验有其局限性，当任何试验条件发生变化时，应重新进行空白试验，不能将空白试验值通用，特别是不同检验检测人员在相同时间、相同实验室，使用相同的试剂、实验用水和分析器皿情况下，也不能共用空白试验值。