主题：【第二届网络原创作品大赛】食品卫生微生物学检测菌落总数测定测量结果的不确定度评定

食品卫生微生物学检测菌落总数测定测量结果的不确定度评定
依据JJF1059－1999《测量不确定度评定与表示》、
CNAL/AG06《测量不确定度政策实施指南》
和CNAL/AR11《测量不确定度政策》分析
一、测量方法
按照国家标准GB/T4789.2-2003《食品卫生微生物学检验菌落总数测定》规定的检测程序进行。
检测过程为：
1） 以无菌操作将检样25g（mL）剪碎放于含有225mL灭菌生理盐水或其它稀释液灭菌玻璃瓶内（瓶内预置适当数量的玻璃珠）或灭菌乳钵内，经充分振摇或研磨做出1：10的均匀稀释液。
固体检样在加入稀释液后，最好置均置器中以8000r/min～10000r/min的速度处理1min，做出1：10的均匀稀释液。
2） 用1mL灭菌吸管吸取1：10稀释液1mL，沿管壁徐徐注入含有9mL灭菌生理盐水或其它稀释液的试管内（注意吸管尖端不要触及管内稀释液），振摇试管，混合均匀，做出1：100的稀释液。
3） 另取1mL灭菌吸管，按上条操作方法，做10倍递增稀释，如此每递增稀释一次，即换用1支1mL灭菌吸管。
4） 根据食品卫生标准要求或对标本污染情况的估计，选择2个～3个适宜稀释度，分别在做10倍递增稀释的同时，即以吸取该稀释度的吸管移1mL稀释液于灭菌培养皿内，每个稀释度做两个培养皿。
5） 稀释液移入培养皿后，应及时将凉至46℃营养琼脂培养基（可放置于46℃±1℃水浴保温）注入培养皿约15mL，并转动培养皿使混合均匀。同时将营养琼脂培养基倾入加有1mL稀释液灭菌培养皿内作空白对照。
6） 待琼脂凝固后，翻转平板，置36℃±1℃温箱内培养48h±2h。
7） 作平板菌落计数时，可用肉眼观察，必要时用放大镜检查，以防遗漏。在记下各平板的菌落数后，求出同稀释度的各平板平均菌落总数。
8） 选取菌落数在30～300之间的平板作为菌落总数测定标准。一个稀释度使用两个平板，应采用两个平板平均数，其中一个平板有较大片状菌落生长时，则不宜采用，而应以无片状菌落生长的平板作为该稀释度的菌落数，若片状菌落不到平板的一半，而其余一半中菌落分布又很均匀，即可计算半个平板后乘2以代表全皿菌落数。平板内如有链状菌落生长时（菌落之间无明显界线），若仅有一条链，可视为一个菌落；如果有不同来源的几条链，则应将每条链作为一个菌落计。
同一样品重复测量10次,取其平均值作为测量结果。10次重复测量的结果见表1。
表1 单一样品重复测量的计算过程
序号    测量结果xi    lgxi    lgxi－
(lgxi－ )2

1    35000    4.5441    -0.03067    0.000941
2    88000    4.9445    0.36973    0.1367
3    100000    5.0000    0.42523    0.180821
4    200000    5.3010    0.72623    0.52741
5    65000    4.8129    0.23813    0.056706
6    9600    3.9823    -0.59247    0.351021
7    50000    4.6990    0.12423    0.015433
8    9800    3.9912    -0.58357    0.340554
9    9000    3.9542    -0.62057    0.385107
10    33000    4.5185    -0.05627    0.003166
平均值    59940    4.5748       
二、数学模型
从数据看，由于测量结果发散极大，与之相比其它不确定度来源（人员、标准、设备、环境、方法等）无疑均可以忽略不计，这也是微生物测量的特点。因此仅考虑由测量结果发散引入的不确定度分量。于是数学模型可以简单地写为
y=x
三、测量不确定度评定
由于重复测量结果中最大值和最小值相差20倍。因此用常规的直接根据平均值得到标准偏差的方法显得有些不合理。通常的做法是取对数以后在用常规的贝塞尔方法进行计算。
具体计算过程如下：
1） 测量结果xi（表1第2列）；
2） 取对数lgxi，得到对数lgxi的平均值为： =4.5748（表1第3列）；
3） 求残差lgxi－ （表1第4列）
4） 求残差的平方（lgxi－ ）（表1第5列），得到残差平方和为
＝1.997859
5） 合成标准不确定度
测量结果为10次重复测量的平均值，故平均值的标准不确定度为
=0.1490
6） 扩展不确定度
由于置信概率p=95%，自由度ν=10-1=9，由t分布表可得k=2.26。于是

7） 取反对数，由lgx坐标回到x坐标
由于lgx与x之间的非线性关系，不能直接求扩展不确定度U的反对数，只能给出微生物含量的可能区间。因此首先确定lgx的取值范围为：lgx=4.5748±0.3367，或写成
4.2381≤lgx≤4.9115
取反对数后可得                1.7×104≤x≤8.2×104
四、不确定度报告
由于微生物测量结果的特殊性，所以其测量结果的不确定度表示也与其他专业不同。
按照国家标准GB/T4789.2-2003《食品卫生微生物学检验菌落总数测定》规定的检测程序进行，被测样品微生物菌落总数（十次测量平均值）在1.7×104和8.2×104之间。


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