料酒中總酸和氨基酸態(tài)氮測定的不確定度評定

黃珂，李永娟，張強，葛榮，王軍磊*，孫文毅*

河北省食品檢驗研究院，河北省食品安全重點實驗室（石家莊 050000）

料酒是我國特有酒類調(diào)味料，消費市場巨大。其中，谷物釀造料酒的去腥增鮮功能明顯，烹飪效果更好。料酒的鮮味程度由呈味物質(zhì)多少決定，谷物釀造料酒富含呈味物質(zhì)，有機酸是其總酸的主要呈味物質(zhì)，與醇類酯化產(chǎn)生芳香氣味[1]。游離氨基酸及大分子多肽本身就是呈味物質(zhì)，烹飪過程與食鹽結(jié)合生成鮮味物質(zhì)氨基酸鈉鹽。所以，總酸和氨基酸態(tài)氮是衡量釀造料酒風(fēng)味、營養(yǎng)、質(zhì)量等級的重要參數(shù)，加上消費者對釀造料酒品質(zhì)辨別能力有限。因此，科學(xué)、準確檢測釀造料酒中的總酸和氨基酸含量具有重要意義。

一份完整的定量分析結(jié)果是由被測值和被測值分散性的值（即不確定度）組成[2]。不確定度用于合理表征賦予被測量量值分散性的非負參數(shù)[3]，是評定檢測方法科學(xué)客觀性和檢測結(jié)果真實準確性的主要依據(jù)。不確定度越小，質(zhì)量越高，水平越高，其使用價值越高，反之亦然。在酸度計法測定谷物釀造料酒中總酸和氨基酸態(tài)氮含量時，引入不確定度的測量，合理評定分析試驗過程中不確定度的主要來源[4]，可提高測量結(jié)果的精確度和可信賴程度，也可為類似食品試驗提供有益參考，更好保障食品質(zhì)量與安全。

1 材料與方法

1.1 試劑與樣品

甲醛溶液（36%，天津市百世化工有限公司）；蒸餾水（廣州屈臣氏食品飲料有限公司）；NaOH滴定溶液標準物質(zhì)（0.100 8 mol/L，上海安譜實驗科技股份有限公司）；原釀特級料酒（495 mL，市售）。

1.2 儀器與設(shè)備

酸度計（PHS-3C，上海儀電科學(xué)儀器有限公司）；磁力攪拌器；單標線移液管（10 mL）；微量堿式滴定管（10 mL）。

1.3 方法

1.3.1 檢驗方法

依據(jù)T/CBJ 8101—2019《谷物釀造料酒》[5]進行樣品測定。

1.3.2 數(shù)學(xué)模型

試樣中總酸及氨基酸的含量可分別通過式（1）（2）計算。

式中：x為總酸含量，g/L；y為氨基酸態(tài)氮含量，g/L；c為NaOH標液濃度，mol/L；M1為乳酸摩爾質(zhì)量，90 g/mol；M2為氮摩爾質(zhì)量，14 g/mol；V1為試樣消耗NaOH標液體積，mL；V2為空白消耗NaOH標液體積，mL；V3為加甲醛后，試樣消耗NaOH標液體積，mL；V4為加甲醛后，空白消耗NaOH標液體積，mL；V為吸取試樣體積，mL。

2 結(jié)果與分析

2.1 不確定度來源分析

根據(jù)檢驗方法和數(shù)學(xué)模型，不確定度主要來源有：測量重復(fù)性urel(x)和urel(y)，試樣體積urel(V)，NaOH滴定溶液標準物質(zhì)urel(c)，測量總酸消耗NaOH溶液體積urel(V1-V2)，測量氨基酸態(tài)氮消耗NaOH體積urel(V3-V4)，乳酸的摩爾質(zhì)量urel(MC3H6O3)和N的摩爾質(zhì)量urel(MN)，酸度計滴定終點儀器示值urel(pHx)和urel(pHy)。具體組成見圖1[6]。

2.2 不確定度來源評定

2.2.1 測定結(jié)果谷物釀造料酒總酸和氨基酸態(tài)氮測定結(jié)果見表1。

表1 谷物釀造料酒總酸和氨基酸態(tài)氮測定結(jié)果表

2.2.2 各分量不確定度評定

2.2.2.1 測量重復(fù)性

2.2.2.1.1 測量總酸重復(fù)性試

2.2.2.2 試樣體積

2.2.2.2.1 體積誤差

2.2.2.3 NaOH滴定溶液標準物質(zhì)

NaOH滴定溶液標準物質(zhì)為外購溶液，查該溶液證書得其相對擴展不確定度為0.20%，k=2，得到的相對標準不確定度為urel(c)=0.20%/2=1.000×10-3。

2.2.2.4 消耗NaOH滴定溶液標準物質(zhì)體積

測定總酸實際消耗NaOH的平均體積(V1-V2)為5.13 mL，測定的氨基酸態(tài)氮實際消耗NaOH的平均體積(V3-V4)為4.58 mL。

2.2.2.4.1 體積誤差

2.2.2.5 摩爾質(zhì)量

氨基酸態(tài)氮以氮（N）計。查表可知，氮（N）相對原子量為14.006 7（0.000 2），矩形分布，k= 3，得標準不確定度u(MN)=0.000 2/ 3=1.155×10-4，相對標準不確定度為urel(MN)=u(MN)/ 14.006 7=8.246×10-6。

2.2.2.6 酸度計滴定終點儀器示值

2.2.2.6.1 示值誤差

由酸度計使用說明書可知，示值誤差為±0.01，矩形分布，k= 3，可得標準不確定度u1(pH)=0.01/ 3=5.774×10-3。

2.2.2.6.2 溫度補償

2.3 不確定度的合成

測定谷物釀造料酒中總酸及氨基酸態(tài)氮含量時，各分量引起的相對標準不確定度結(jié)果見表2和表3。

表2 測定總酸各分量相對標準不確定度及其貢獻率

表3 測定氨基酸態(tài)氮各分量相對標準不確定度及其貢獻率

3 結(jié)論與討論

綜上所述，酸度計法測定谷物釀造料酒中總酸及氨基酸態(tài)氮含量時，各分量所引入的相對標準不確定度中，貢獻率最大的是消耗NaOH滴定溶液標準物質(zhì)體積，其次是重復(fù)性。因此，在實際操作中，要盡可能選用精密等級高的A級滴定管，其他所用玻璃器皿也要經(jīng)過嚴格檢定，嚴控試驗環(huán)境溫度、滴定速度和人為操作等因素[9-10]，同時增加平行測定次數(shù)提高結(jié)果準確性。除此之外，應(yīng)采用精度高、靈敏度高的酸度計，嚴格把控NaOH滴定溶液標準物質(zhì)的濃度，按照要求定期進行期間核查和重新標定來減小不確定度，保證測定結(jié)果的準確性。乳酸（C3H6O3）和氮（N）的摩爾質(zhì)量引入的不確定度較小，對結(jié)果無顯著影響，可忽略不計[11]。試驗通過對酸度計法測定谷物釀造料酒中總酸及氨基酸態(tài)氮含量進行不確定度分析，明確主要的不確定度來源并提出相關(guān)建議，形成較為完善的不確定度評定體系[12]，能夠進一步提高測定結(jié)果的準確性和可信賴程度，也為其他食品不確定度分析的研究與應(yīng)用提供有益參考，從而不斷提高實驗室的檢驗水平，更好地保障食品質(zhì)量與安全。