郭健波

（永城職業(yè)學(xué)院 經(jīng)濟(jì)貿(mào)易系，河南 永城 476600）

醬油獨(dú)特的美味主要在于其鮮味，其中游離氨基酸是在鈉鹽存在的情況下，對(duì)鮮味具有重要作用的低分子化合物[1-2]。因此醬油中氨基酸態(tài)氮含量是評(píng)價(jià)醬油質(zhì)量等級(jí)的重要指標(biāo)[3-4]，所以醬油中氨基酸態(tài)氮含量在一定范圍值內(nèi)越高越好，其中特級(jí)釀造醬油的氨基酸態(tài)氮≥0.80 g/mL。國(guó)家醬油標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18186—2000《釀造醬油》中要求氨基酸態(tài)氮≥0.40 g/mL[5-6]，因此對(duì)醬油中氨基酸態(tài)氮含量的測(cè)定顯得尤為重要，但在實(shí)際操作中會(huì)出現(xiàn)一定的誤差，使得檢驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)差錯(cuò)，造成檢驗(yàn)失誤。

為得到更加真實(shí)客觀的檢測(cè)結(jié)果，提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度，特別是當(dāng)結(jié)果介于技術(shù)要求的臨界值附近時(shí)，需要根據(jù)JJF 1059.1—2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》要求對(duì)測(cè)定結(jié)果進(jìn)行不確定度評(píng)定[7]。因此本試驗(yàn)根據(jù)GB 5009.235—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中氨基酸態(tài)氮的測(cè)定》第一法酸度計(jì)法進(jìn)行醬油中氨基酸態(tài)氮的含量測(cè)定[8]，分析影響氨基酸態(tài)氮測(cè)定的各個(gè)因素不確定度來(lái)源，評(píng)估各個(gè)不確定度分量，找出對(duì)測(cè)量不確定度影響較大的來(lái)源。旨在為相關(guān)類(lèi)似實(shí)驗(yàn)提供科學(xué)依據(jù)，確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確、可靠。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

甲醛、氫氧化鈉（均為分析純）：國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；低鹽固態(tài)發(fā)酵醬油（特級(jí)）：市售。

1.2 儀器與設(shè)備

PHSJ-4A型酸度計(jì)、XS204型電子天平：梅特勒利多（中國(guó)）有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理

移取5.0 mL醬油試樣于100 mL容量瓶中，加水至刻度，混勻后吸取20.0 mL置于200 mL燒杯中，加入60 mL水，開(kāi)動(dòng)磁力攪拌器，用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液[c（NaOH）=0.050 mol/L]滴定至酸度計(jì)指示pH為8.2，記下消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)滴定液的毫升數(shù)，可計(jì)算總酸含量。加入10.0 mL甲醛溶液，混勻。再用NaOH標(biāo)準(zhǔn)滴定液繼續(xù)滴定至酸度計(jì)指示pH為9.2，記下消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)滴定液的毫升數(shù)。同時(shí)取80 mL水，先用NaOH標(biāo)準(zhǔn)滴定液調(diào)節(jié)至pH為8.2，再加入10.0 mL甲醛溶液，用NaOH標(biāo)準(zhǔn)滴定液繼續(xù)滴定至酸度計(jì)指示pH為9.2，做試劑空白試驗(yàn)。

1.3.2 建立數(shù)學(xué)模型

氨基酸態(tài)氮的測(cè)定結(jié)果主要通過(guò)氫氧化鈉滴定液的消耗體積來(lái)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算公式如下：

式中：X為氨基酸態(tài)氮含量，g/100 g；Vi為測(cè)定用試樣稀釋液加入甲醛后消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)滴定液的體積，mL；V0為試劑空白試驗(yàn)加入甲醛后消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)滴定液的體積，mL；c為NaOH標(biāo)準(zhǔn)滴定液的濃度，mol/L；0.014為與1.00 mL NaOH標(biāo)準(zhǔn)滴定液[c（NaOH）=1.000 mol/L]相當(dāng)?shù)牡馁|(zhì)量，g；5.0為移取試樣體積，mL；100為試樣定容體積，mL；20.0為試樣取用量，mL；100為單位換算系數(shù)；n為重復(fù)試驗(yàn)次數(shù)。

由于上述公式中c為非變量，可將NaOH標(biāo)準(zhǔn)滴定液消耗體積Vi除外的其他參數(shù)相互作用結(jié)果看作一個(gè)固定常數(shù)b，因此可等同于：

實(shí)際上，由于移取和滴定過(guò)程、環(huán)境溫度等對(duì)測(cè)定結(jié)果都會(huì)產(chǎn)生一定影響，因此需要在公式中加入一個(gè)修正因子f，公式如下：

1.3.3 測(cè)定氨基酸態(tài)氮的不確定度來(lái)源分析

GUM定義測(cè)量不確定度是與測(cè)量結(jié)果相關(guān)的參數(shù)，為表征合理賦予被測(cè)值的分散性包含A類(lèi)不確定度、B類(lèi)不確定度、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度等[9-12]。結(jié)合實(shí)際檢測(cè)過(guò)程及上述數(shù)學(xué)模型，氨基酸態(tài)氮測(cè)定的不確定度來(lái)源包括：①移液、定容、再移液以及滴定過(guò)程中引入的體積不確定度urel（v），來(lái)源于容量瓶、移液管和滴定管的精度、讀數(shù)誤差以及環(huán)境溫度影響；②NaOH滴定液標(biāo)定濃度不確定度urel（c）；③pH計(jì)引入不確定度urel（p），包括pH計(jì)示值誤差以及分辨率對(duì)測(cè)定值的影響；④重復(fù)測(cè)定引入的A類(lèi)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（X）。

2 結(jié)果與分析

2.1 移液、定容、滴定等過(guò)程中引入的不確定度urel（v）

2.1.1 移取試樣引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（v1）

2.1.2 試樣定容引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（v2）

2.1.3 移取試樣引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（v3）

2.1.4 加入水和甲醛溶液引入的不確定度

樣品滴定過(guò)程中加入60 mL水作為承載體，10 mL甲醛用于掩蔽氨基酸中的氨基，該過(guò)程引入的誤差通過(guò)空白試驗(yàn)可基本消除，故其引入的不確定度忽略不計(jì)。

2.1.5 滴定引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（v4）

2.2 NaOH標(biāo)準(zhǔn)滴定液濃度引入的不確定度urel（c）

NaOH標(biāo)準(zhǔn)滴定液是根據(jù)GB/T 601—2016《化學(xué)試劑標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備》進(jìn)行配制標(biāo)定[19]，標(biāo)定濃度為0.050 91 mol/L，其相對(duì)擴(kuò)展不確定度不大于0.2%，k=2，因此其相對(duì)不確定度為：

2.3 pH計(jì)指示終點(diǎn)引入不確定度urel（pH）

2.4 重復(fù)測(cè)定引入A類(lèi)不確定度urel（ci）

表1 醬油樣品氨基酸態(tài)氮含量測(cè)定結(jié)果Table 1 Determination results of amino acid nitrogen contents in soy sauce samples

2.5 評(píng)定合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc（X）

綜上所述，各個(gè)不確定度分量如表2所示，其中取樣、定容及滴定過(guò)程引入的體積相對(duì)不確定度和pH計(jì)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度是主要來(lái)源。由各不確定度分量可得合成相對(duì)不確定度為：

表2 醬油氨基酸態(tài)氮測(cè)定不確定度分量來(lái)源結(jié)果統(tǒng)計(jì)Table 2 Source statistics of uncertainty components in determination of amino acid nitrogen in soy sauce

2.6 評(píng)定擴(kuò)展不確定度U及結(jié)果報(bào)告

醬油中氨基酸態(tài)氮含量平均值為0.813 g/100 mL，其合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

在95%置信概率下，取包含因子k=2，則擴(kuò)展不確定度為：

故當(dāng)醬油試樣中氨基酸態(tài)氮含量接近國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限量值時(shí)，應(yīng)進(jìn)行擴(kuò)展不確定度的分析，以便科學(xué)合理的進(jìn)行判定。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)分析了滴定法測(cè)定醬油氨基酸態(tài)氮不確定度來(lái)源，并對(duì)該過(guò)程可能引入不確定度的因素進(jìn)行深入考量、評(píng)定。結(jié)果表明樣品移取、定容和滴定引入的體積不確定度以及pH計(jì)示值誤差和分辨率是測(cè)定過(guò)程中不確定度的主要來(lái)源。當(dāng)醬油樣品中氨基酸態(tài)氮含量結(jié)果為0.813 g/100 mL時(shí)，其擴(kuò)展不確定度為0.046 g/100 mL。所以在測(cè)定醬油中氨基酸態(tài)氮含量時(shí)，應(yīng)該保證所用玻璃器皿及酸度計(jì)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格檢定，同時(shí)注意實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中對(duì)取樣、定容、滴定等步驟進(jìn)行嚴(yán)格控制，操作規(guī)范化，從而提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。