通過溫度控制提高醬油氨基酸態(tài)氮檢測結(jié)果 準(zhǔn)確度的方法

賴 錦，冼永煒

（廣東美味鮮調(diào)味食品有限公司，廣東中山 528437）

醬油是烹飪活動中常用的調(diào)味料，對食物制品的風(fēng)味起重要作用。醬油的鮮味和營養(yǎng)價值取決于氨基酸態(tài)氮含量的高低，按照我國釀造醬油的標(biāo)準(zhǔn)，氨基酸態(tài)氮≥0.8 g/100 mL 為特級；≥0.7 g/ 100 mL 為一級；≥0.55 g/100 mL 為二級；≥0.4 g/ 100 mL 為三級[1]。按目前的檢測水平，已明確影響結(jié)果準(zhǔn)確性的原因主要有：①空白；②儀器校正；③0.05 mol/L 氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液；④滴定管的操作及讀數(shù)；⑤試劑有效期；⑥不確定度評價[2-3]。如今普遍采用比色法以及甲醛值法對醬油中氨基酸態(tài)氮進(jìn)行檢測，對比發(fā)現(xiàn)甲醛值法操作快捷簡便，適用于小批次檢驗，比色法測得數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確、精密，更適合嚴(yán)要求、大批量的檢驗[4]。廣東美味鮮調(diào)味食品有限公司在此基礎(chǔ)上，開發(fā)了中紅外光譜法，該方法能實現(xiàn)零化學(xué)試劑引入、零前處理等批量樣品的檢測。

1 材料與方法

1.1 原料和試劑

醬油，選取氨基酸態(tài)氮含量為特級的醬油產(chǎn)品；0.05 mol·L-1氫氧化鈉飽和溶液；三級水，符合 GB/T 6682 規(guī)定的三級水規(guī)格；甲醛37%～40%，應(yīng)不含有聚合物，廣州化學(xué)試劑廠。

1.2 主要儀器設(shè)備

自動電位滴定儀；調(diào)味品分析儀。

1.3 實驗原理和方法

1.3.1 實驗原理

（1）電位滴定原理。利用氨基酸的兩性作用，加入甲醛以固定氨基的堿性，使羧基顯示出酸性，用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定后，用pH 值的變化測定終點。

（2）中紅外光譜法原理。液體樣品通過熱交換器恒溫至40 ℃，后經(jīng)過高壓泵高壓均質(zhì)、在線過濾，后進(jìn)入觀察室測量樣品對中紅外的吸收情況，得到樣品中紅外光譜，設(shè)備估算樣品結(jié)果。

1.3.2 實驗方法

樣品混勻后置于密閉容器中，吸取10 mL 樣品于100 mL 容量瓶，用三級水定容至刻度，搖勻、備用。

吸取10 mL 樣品待測液，置于150 mL 燒杯，?？?5 s，加適量的三級水，使總體積為80 mL，將其放在滴定臺上，調(diào)節(jié)電極高度（確保樣液淹沒電極），選擇合適的檢測程序，按“開始”開始檢測，用 0.05 mol·L-1氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴至pH 值8.20。

加入10.00 mL 甲醛溶液，混勻，用0.05 mol·L-1氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液繼續(xù)滴定至pH 值9.20，記錄消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的消耗數(shù)和檢測結(jié)果。同時做空白試驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 電位滴定儀法檢測結(jié)果分析

針對同一醬油樣品，用電位滴定儀法開展12 d連續(xù)檢測，記錄樣品中的氨基酸態(tài)氮含量及環(huán)境溫度，具體見圖1。

由圖1 可知，樣品中的氨基酸態(tài)氮含量會隨著實驗室環(huán)境溫度變化而變化。為進(jìn)一步確認(rèn)環(huán)境溫度對樣品氨基酸態(tài)氮結(jié)果的影響程度，設(shè)計實驗量化溫度對結(jié)果的影響。以同一醬油樣品為實驗樣品，準(zhǔn)確移取6 份1.00 mL 的樣品，加入三級水 80 mL，每2 份為1 組，分別在不同環(huán)境溫度下檢測，結(jié)果見表1。由此可得，溫度對氨基酸結(jié)果的影響為 （0.007 g/100 mL）/5 ℃。

表1 實驗室環(huán)境溫度和氨基酸態(tài)氮含量分析

圖1 電位滴定儀法氨基酸態(tài)氮含量與環(huán)境溫度關(guān)系圖

2.2 中紅外光譜法檢測結(jié)果分析

采用中紅外光譜法對樣品開展連續(xù)檢測，收集結(jié)果數(shù)據(jù)，評估其影響情況，具體見圖2。中紅外光譜法對同一樣品的氨基酸態(tài)氮結(jié)果預(yù)測值無顯著變化，結(jié)果較為穩(wěn)定（符合結(jié)果絕對差值≤0.02 g/ 100 mL）。

圖2 中紅外光譜法氨基酸態(tài)氮含量與環(huán)境溫度的關(guān)系

2.3 消除環(huán)境溫度對電位滴定法測定氨基酸態(tài)氮的影響

環(huán)境溫度對電位滴定儀法的影響主要是運用復(fù)合pH 玻璃電極依據(jù)酸堿中和的原理進(jìn)行定量分析，但醬油中含有多種有機酸，均為弱酸，同時溫度的變化也會對電極的參考電位有影響，故出現(xiàn)樣品中的氨基酸態(tài)氮含量與環(huán)境溫度呈負(fù)相關(guān)[5]。

通過引入滴定儀方法的溫度修正功能，修正pH值，減少溫度對結(jié)果的影響。①打開設(shè)備空白滴定程序的公共變量模塊，在“溶液溫度”變量欄，手動錄入實時溫度值。②打開測定程序滴定參數(shù)，將默認(rèn)溫度值“25 ℃”更改為步驟1 中的溫度設(shè)定值，并保存。

開展同一醬油樣品氨基酸態(tài)氮含量的測定，對比溫度值修正前后其結(jié)果差異情況，如圖3，修正后檢測結(jié)果穩(wěn)定，檢測結(jié)果重現(xiàn)性≤0.01 g/100 mL。

圖3 儀器溫度修正前后氨基酸態(tài)氮結(jié)果對比圖

2.4 提高中紅外光譜法測定氨基酸態(tài)氮結(jié)果準(zhǔn)確性

通過解決定位滴定儀法測定氨基酸態(tài)氮含量不受環(huán)境溫度變化后，建立兩個方法的結(jié)果比對監(jiān)控系統(tǒng)，以便能實時監(jiān)控結(jié)果偏差的“趨向”，做到提前反向修正中紅外光譜法檢測氨基酸態(tài)氮的模型，確保結(jié)果的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性。

3 結(jié)論

本實驗選用一種高氨基酸態(tài)氮含量的醬油作為研究對象，發(fā)現(xiàn)環(huán)境溫度對電位滴定法檢測結(jié)果影響較大；通過對設(shè)備的滴定程序參數(shù)的引用、修正，消除溫度對檢測結(jié)果的影響。此外，通過結(jié)果比對，可提前修正中紅外光譜法檢測模型，提升結(jié)果準(zhǔn)確性，降低生產(chǎn)成本。