湯燕麗,錢(qián)龍杰
(1.湖州天橋檢測(cè)中心有限公司,浙江湖州 313008;2.浙江美欣達(dá)紡織印染科技有限公司,浙江湖州 313000)
銨鹽是銨離子和酸根離子構(gòu)成的離子化合物,在《釀造醬油》(GB/T 18186—2000)[1]等標(biāo)準(zhǔn)中均有體現(xiàn),其含量高低是衡量醬油質(zhì)量不可或缺的指標(biāo)。現(xiàn)行與食用醬油中銨鹽含量測(cè)定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中銨鹽的測(cè)定》(GB 5009.234—2016)[2]采用半微量定氮法,其步驟煩瑣,蒸餾方法耗時(shí),檢驗(yàn)效率低。全自動(dòng)福斯定氮儀利用與蛋白質(zhì)測(cè)定(凱氏定氮方法)類(lèi)似的蒸餾原理對(duì)銨鹽進(jìn)行蒸餾處理,可大大縮短蒸餾時(shí)間,提高工作效率,降低時(shí)間成本和人工成本。
醬油作為日常佐料,主要是以大豆、面粉為主要原料,添加相關(guān)微生物以及酶,經(jīng)一系列發(fā)酵反應(yīng)后從中提取生醬油,再經(jīng)過(guò)一系列加工消毒、沉淀、過(guò)濾后制作而成的。醬油的鮮味主要由其所含的氨基酸態(tài)氮含量來(lái)決定,而銨鹽作為醬油中存在的非營(yíng)養(yǎng)成分,對(duì)于醬油風(fēng)味具有重要影響。醬油中的銨鹽主要來(lái)自3個(gè)方面,分別是大豆蛋白質(zhì)的分解物、配兌醬油所用添加劑帶入的以及廠家為了提高全氮和氨基酸態(tài)氮的檢測(cè)含量而人為添加的[3]。因此,降低銨鹽含量不論是對(duì)于提升醬油風(fēng)味,還是對(duì)人們身體健康來(lái)說(shuō),都具有重要影響。本實(shí)驗(yàn)將試樣在堿性溶液中加熱,使試樣中的氨(NH4+)游離被蒸出,通過(guò)冷凝回流后,被過(guò)量的硼酸溶液吸收。加入混合指示劑顯色,然后用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定液c(HCl)=0.101 2 mol/L滴定,計(jì)算其含量。
氧 化 鎂(MgO)、硼 酸(H3BO3)、甲 基 紅 指 示 劑(C5H15N3O2)、亞甲基藍(lán)指示劑(C16H18ClN3S·3H2O)、乙醇(C2H5OH),均為分析純,三級(jí)實(shí)驗(yàn)用水。
福斯凱氏定氮儀(型號(hào):Kjeltec 8200),福斯。測(cè)定范圍:0.1~200.0 mg氮;重現(xiàn)性:1%相對(duì)誤差;回收率: >99.5%;蒸汽量:30%~100%;試劑泵體積:0~150 mL。
1.3.1 溶液配制
(1)混合指示劑。甲基紅-乙醇溶液(1 g/L)與亞甲基藍(lán)-乙醇溶液(1 g/L)按體積比2∶1混合,臨用時(shí)現(xiàn)配。
(2)鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定液(0.100 mol/L)。按照《化學(xué)試劑 標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備》(GB/T 601—2016)標(biāo)定鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液,實(shí)測(cè)值為0.101 2 mol/L。
(3)硼酸溶液(20 g/L)。稱(chēng)取20.0 g硼酸,加水溶解,稀釋至1 000 mL。
1.3.2 樣品處理
準(zhǔn)確吸取2 mL試樣,置于消化管中,加1 g氧化鎂(MgO),置于福斯凱氏定氮儀上,設(shè)定程序參數(shù),見(jiàn)表1。其中,稀釋液為水,吸收液為硼酸溶液(20 g/L),且由于實(shí)驗(yàn)中用的氧化鎂懸濁液每次使用前需要搖勻,不易通過(guò)儀器自動(dòng)吸取,故采用固體氧化鎂粉末直接稱(chēng)取至消化管中后,加稀釋液稀釋的方法得到,所以定氮儀參數(shù)設(shè)置中堿液一欄統(tǒng)一設(shè)置為0 mL。待蒸餾結(jié)束,用少量蒸餾水沖洗接收液口,用0.101 2 mol/L鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定。
表1 海鮮醬油蒸餾參數(shù)的選擇
試樣中的銨鹽的含量按下式計(jì)算:
式中:X-醬油中銨鹽(以氮計(jì))的含量,單位:g/100 mL;V1-試樣消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,單位:mL;V0-試劑空白消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,單位:mL;c-鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定液的實(shí)際濃度,單位:mol/L;V-試樣體積,單位:mL);0.014-與1.00 mL鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液c(HCl)=0.100 mol/L相當(dāng)?shù)匿@鹽(以氮計(jì))的質(zhì)量,單位:g;100-換算系數(shù)。
2.1.1 稀釋液(H2O)用量
稀釋液(H2O)用量分別為50 mL、60 mL、70 mL、 80 mL、90 mL和100 mL,則銨鹽量(以氮計(jì))6次平均值分別為1.57 g/100 mL、1.57 g/100 mL、1.57 g/100 mL、1.56 g/ 100 mL、1.55 g/100 mL和1.52 g/100 mL,在相同的蒸汽量和蒸餾時(shí)間下,改變稀釋液(H2O)體積,試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)隨著稀釋液的增加,銨鹽量變化不大,過(guò)多的稀釋液反而可能影響堿液的濃度,從而影響銨鹽量,稀釋液選取50 mL。
2.1.2 蒸汽量
蒸汽量分別為50%、60%、70%、80%、90%和100%, 則銨鹽量(以氮計(jì))6次平均值分別為1.42 g/100 mL、1.50 g/ 100 mL、1.57 g/100 mL、1.56 g/100 mL、1.56 g/100 mL和 1.56 g/100 mL,在相同的稀釋液和蒸餾時(shí)間下,隨著蒸汽量的增加,在蒸汽量為70%以后蒸汽量的增加對(duì)測(cè)定的銨鹽量變化不大,出于節(jié)約能源的原則,蒸汽量選擇70%。
2.1.3 蒸餾時(shí)間
蒸餾時(shí)間分別為5 min、6 min、7 min、8 min和9 min, 則銨鹽量(以氮計(jì))6次平均值分別為1.50 g/100 mL、1.57 g/ 100 mL、1.57 g/100 mL、1.56 g/100 mL和1.57 g/100 mL,在相同的稀釋液和蒸汽量下,改變蒸餾時(shí)間,試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)蒸餾時(shí)間達(dá)到6 min及以上時(shí)就能很好滿(mǎn)足條件,比傳統(tǒng)的蒸餾方式至少快5倍。
采用國(guó)標(biāo)方法對(duì)本次實(shí)驗(yàn)用醬油中的銨鹽進(jìn)行測(cè)定[4],多次測(cè)量取平均值1.57 g/100 mL;與采用福斯定氮儀測(cè)得的銨鹽量(以氮計(jì))相比,其RSD為1.16%,滿(mǎn)足準(zhǔn)確度要求。
福斯凱氏定氮儀法相較于傳統(tǒng)的半微量蒸餾法,可以節(jié)約時(shí)間成本以及人力成本,加快工作效率,實(shí)驗(yàn)更安全,數(shù)據(jù)更穩(wěn)定。另有研究表明離子色譜法通過(guò)測(cè)定陽(yáng)離子(NH4+)來(lái)測(cè)定醬油中的無(wú)機(jī)銨鹽[5],由于醬油中的銨鹽來(lái)源較多,該方法樣品前處理時(shí)少了蒸餾環(huán)節(jié),無(wú)法測(cè)算有機(jī)銨鹽的含量,使得結(jié)果偏小。
當(dāng)代檢測(cè)技術(shù)日新月異,檢驗(yàn)技術(shù)人員要緊跟時(shí)代步伐,不僅要學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)的檢測(cè)技術(shù),更要關(guān)注檢測(cè)方法的更新?lián)Q代以及世界先進(jìn)的檢測(cè)儀器的發(fā)展趨向,為檢測(cè)工作奉獻(xiàn)出自己的力量。