黃珂,李永娟,張強(qiáng),葛榮,王軍磊*,孫文毅*
河北省食品檢驗(yàn)研究院,河北省食品安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(石家莊 050000)
料酒是我國(guó)特有酒類(lèi)調(diào)味料,消費(fèi)市場(chǎng)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?zèng)Q定,谷物釀造料酒富含呈味物質(zhì),有機(jī)酸是其總酸的主要呈味物質(zhì),與醇類(lèi)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(guò)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(yíng)養(yǎng)、質(zhì)量等級(jí)的重要參數(shù),加上消費(fèi)者對(duì)釀造料酒品質(zhì)辨別能力有限。因此,科學(xué)、準(zhǔn)確檢測(cè)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(cè)值和被測(cè)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(cè)量量值分散性的非負(fù)參數(shù)[3],是評(píng)定檢測(cè)方法科學(xué)客觀性和檢測(cè)結(jié)果真實(shí)準(zhǔn)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(jià)值越高,反之亦然。在酸度計(jì)法測(cè)定谷物釀造料酒中總酸和氨基酸態(tài)氮含量時(shí),引入不確定度的測(cè)量,合理評(píng)定分析試驗(yàn)過(guò)程中不確定度的主要來(lái)源[4],可提高測(cè)量結(jié)果的精確度和可信賴(lài)程度,也可為類(lèi)似食品試驗(yàn)提供有益參考,更好保障食品質(zhì)量與安全。
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(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(0.100 8 mol/L,上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司);原釀特級(jí)料酒(495 mL,市售)。
酸度計(jì)(PHS-3C,上海儀電科學(xué)儀器有限公司);磁力攪拌器;單標(biāo)線移液管(10 mL);微量堿式滴定管(10 mL)。
1.3.1 檢驗(yàn)方法
依據(jù)T/CBJ 8101—2019《谷物釀造料酒》[5]進(jìn)行樣品測(cè)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(guò)式(1)(2)計(jì)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(biāo)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(biāo)液體積,mL;V2為空白消耗NaOH標(biāo)液體積,mL;V3為加甲醛后,試樣消耗NaOH標(biāo)液體積,mL;V4為加甲醛后,空白消耗NaOH標(biāo)液體積,mL;V為吸取試樣體積,mL。
根據(jù)檢驗(yàn)方法和數(shù)學(xué)模型,不確定度主要來(lái)源有:測(cè)量重復(fù)性u(píng)rel(x)和urel(y),試樣體積urel(V),NaOH滴定溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)urel(c),測(cè)量總酸消耗NaOH溶液體積urel(V1-V2),測(cè)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(jì)滴定終點(diǎn)儀器示值urel(pHx)和urel(pHy)。具體組成見(jiàn)圖1[6]。
2.2.1 測(cè)定結(jié)果谷物釀造料酒總酸和氨基酸態(tài)氮測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 谷物釀造料酒總酸和氨基酸態(tài)氮測(cè)定結(jié)果表
2.2.2 各分量不確定度評(píng)定
2.2.2.1 測(cè)量重復(fù)性
2.2.2.1.1 測(cè)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(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)
NaOH滴定溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)為外購(gòu)溶液,查該溶液證書(shū)得其相對(duì)擴(kuò)展不確定度為0.20%,k=2,得到的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)體積
測(cè)定總酸實(shí)際消耗NaOH的平均體積(V1-V2)為5.13 mL,測(cè)定的氨基酸態(tài)氮實(shí)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(jì)。查表可知,氮(N)相對(duì)原子量為14.006 7(0.000 2),矩形分布,k= 3,得標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(MN)=0.000 2/ 3=1.155×10-4,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為urel(MN)=u(MN)/ 14.006 7=8.246×10-6。
2.2.2.6 酸度計(jì)滴定終點(diǎn)儀器示值
2.2.2.6.1 示值誤差
由酸度計(jì)使用說(shuō)明書(shū)可知,示值誤差為±0.01,矩形分布,k= 3,可得標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1(pH)=0.01/ 3=5.774×10-3。
2.2.2.6.2 溫度補(bǔ)償
測(cè)定谷物釀造料酒中總酸及氨基酸態(tài)氮含量時(shí),各分量引起的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度結(jié)果見(jiàn)表2和表3。
表2 測(cè)定總酸各分量相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度及其貢獻(xiàn)率
表3 測(cè)定氨基酸態(tài)氮各分量相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度及其貢獻(xiàn)率
綜上所述,酸度計(jì)法測(cè)定谷物釀造料酒中總酸及氨基酸態(tài)氮含量時(shí),各分量所引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度中,貢獻(xiàn)率最大的是消耗NaOH滴定溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)體積,其次是重復(fù)性。因此,在實(shí)際操作中,要盡可能選用精密等級(jí)高的A級(jí)滴定管,其他所用玻璃器皿也要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格檢定,嚴(yán)控試驗(yàn)環(huán)境溫度、滴定速度和人為操作等因素[9-10],同時(shí)增加平行測(cè)定次數(shù)提高結(jié)果準(zhǔn)確性。除此之外,應(yīng)采用精度高、靈敏度高的酸度計(jì),嚴(yán)格把控NaOH滴定溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的濃度,按照要求定期進(jìn)行期間核查和重新標(biāo)定來(lái)減小不確定度,保證測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。乳酸(C3H6O3)和氮(N)的摩爾質(zhì)量引入的不確定度較小,對(duì)結(jié)果無(wú)顯著影響,可忽略不計(jì)[11]。試驗(yàn)通過(guò)對(duì)酸度計(jì)法測(cè)定谷物釀造料酒中總酸及氨基酸態(tài)氮含量進(jìn)行不確定度分析,明確主要的不確定度來(lái)源并提出相關(guān)建議,形成較為完善的不確定度評(píng)定體系[12],能夠進(jìn)一步提高測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性和可信賴(lài)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(shí)驗(yàn)室的檢驗(yàn)水平,更好地保障食品質(zhì)量與安全。