賴 錦,冼永煒
(廣東美味鮮調味食品有限公司,廣東中山 528437)
醬油是烹飪活動中常用的調味料,對食物制品的風味起重要作用。醬油的鮮味和營養價值取決于氨基酸態氮含量的高低,按照我國釀造醬油的標準,氨基酸態氮≥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,已明確影響結果準確性的原因主要有:①空白;②儀器校正;③0.05 mol/L 氫氧化鈉標準滴定溶液;④滴定管的操作及讀數;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氮進行檢測,對比發現甲醛值法操作快捷簡便,適用于小批次檢驗,比色法測得數據更準確、精密,更適合嚴要求、大批量的檢驗[4]。廣東美味鮮調味食品有限公司在此基礎上,開發了中紅外光譜法,該方法能實現零化學試劑引入、零前處理等批量樣品的檢測。
醬油,選取氨基酸態氮含量為特級的醬油產品;0.05 mol·L-1氫氧化鈉飽和溶液;三級水,符合 GB/T 6682 規定的三級水規格;甲醛37%~40%,應不含有聚合物,廣州化學試劑廠。
自動電位滴定儀;調味品分析儀。
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,用氫氧化鈉標準滴定溶液滴定后,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 ℃,后經過高壓泵高壓均質、在線過濾,后進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,設備估算樣品結果。
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,調節電極高度(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氫氧化鈉標準滴定溶液滴至pH 值8.20。
加入10.00 mL 甲醛溶液,混勻,用0.05 mol·L-1氫氧化鈉標準溶液繼續滴定至pH 值9.20,記錄消耗氫氧化鈉標準滴定溶液的消耗數和檢測結果。同時做空白試驗。
針對同一醬油樣品,用電位滴定儀法開展12 d連續檢測,記錄樣品中的氨基酸態氮含量及環境溫度,具體見圖1。
由圖1 可知,樣品中的氨基酸態氮含量會隨著實驗室環境溫度變化而變化。為進一步確認環境溫度對樣品氨基酸態氮結果的影響程度,設計實驗量化溫度對結果的影響。以同一醬油樣品為實驗樣品,準確移取6 份1.00 mL 的樣品,加入三級水 80 mL,每2 份為1 組,分別在不同環境溫度下檢測,結果見表1。由此可得,溫度對氨基酸結果的影響為 (0.007 g/100 mL)/5 ℃。
表1 實驗室環境溫度和氨基酸態氮含量分析
圖1 電位滴定儀法氨基酸態氮含量與環境溫度關系圖
采用中紅外光譜法對樣品開展連續檢測,收集結果數據,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氮結果預測值無顯著變化,結果較為穩定(符合結果絕對差值≤0.02 g/ 100 mL)。
圖2 中紅外光譜法氨基酸態氮含量與環境溫度的關系
環境溫度對電位滴定儀法的影響主要是運用復合pH 玻璃電極依據酸堿中和的原理進行定量分析,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,故出現樣品中的氨基酸態氮含量與環境溫度呈負相關[5]。
通過引入滴定儀方法的溫度修正功能,修正pH值,減少溫度對結果的影響。①打開設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,將默認溫度值“25 ℃”更改為步驟1 中的溫度設定值,并保存。
開展同一醬油樣品氨基酸態氮含量的測定,對比溫度值修正前后其結果差異情況,如圖3,修正后檢測結果穩定,檢測結果重現性≤0.01 g/100 mL。
圖3 儀器溫度修正前后氨基酸態氮結果對比圖
通過解決定位滴定儀法測定氨基酸態氮含量不受環境溫度變化后,建立兩個方法的結果比對監控系統,以便能實時監控結果偏差的“趨向”,做到提前反向修正中紅外光譜法檢測氨基酸態氮的模型,確保結果的準確性、穩定性。
本實驗選用一種高氨基酸態氮含量的醬油作為研究對象,發現環境溫度對電位滴定法檢測結果影響較大;通過對設備的滴定程序參數的引用、修正,消除溫度對檢測結果的影響。此外,通過結果比對,可提前修正中紅外光譜法檢測模型,提升結果準確性,降低生產成本。