料酒中总酸和氨基酸态氮测定的不确定度评定

黄珂，李永娟，张强，葛荣，王军磊*，孙文毅*

河北省食品检验研究院，河北省食品安全重点实验室（石家庄 050000）

料酒是我国特有酒类调味料，消费市场巨大。其中，谷物酿造料酒的去腥增鲜功能明显，烹饪效果更好。料酒的鲜味程度由呈味物质多少决定，谷物酿造料酒富含呈味物质，有机酸是其总酸的主要呈味物质，与醇类酯化产生芳香气味[1]。游离氨基酸及大分子多肽本身就是呈味物质，烹饪过程与食盐结合生成鲜味物质氨基酸钠盐。所以，总酸和氨基酸态氮是衡量酿造料酒风味、营养、质量等级的重要参数，加上消费者对酿造料酒品质辨别能力有限。因此，科学、准确检测酿造料酒中的总酸和氨基酸含量具有重要意义。

一份完整的定量分析结果是由被测值和被测值分散性的值（即不确定度）组成[2]。不确定度用于合理表征赋予被测量量值分散性的非负参数[3]，是评定检测方法科学客观性和检测结果真实准确性的主要依据。不确定度越小，质量越高，水平越高，其使用价值越高，反之亦然。在酸度计法测定谷物酿造料酒中总酸和氨基酸态氮含量时，引入不确定度的测量，合理评定分析试验过程中不确定度的主要来源[4]，可提高测量结果的精确度和可信赖程度，也可为类似食品试验提供有益参考，更好保障食品质量与安全。

1 材料与方法

1.1 试剂与样品

甲醛溶液（36%，天津市百世化工有限公司）；蒸馏水（广州屈臣氏食品饮料有限公司）；NaOH滴定溶液标准物质（0.100 8 mol/L，上海安谱实验科技股份有限公司）；原酿特级料酒（495 mL，市售）。

1.2 仪器与设备

酸度计（PHS-3C，上海仪电科学仪器有限公司）；磁力搅拌器；单标线移液管（10 mL）；微量碱式滴定管（10 mL）。

1.3 方法

1.3.1 检验方法

依据T/CBJ 8101—2019《谷物酿造料酒》[5]进行样品测定。

1.3.2 数学模型

试样中总酸及氨基酸的含量可分别通过式（1）（2）计算。

式中：x为总酸含量，g/L；y为氨基酸态氮含量，g/L；c为NaOH标液浓度，mol/L；M1为乳酸摩尔质量，90 g/mol；M2为氮摩尔质量，14 g/mol；V1为试样消耗NaOH标液体积，mL；V2为空白消耗NaOH标液体积，mL；V3为加甲醛后，试样消耗NaOH标液体积，mL；V4为加甲醛后，空白消耗NaOH标液体积，mL；V为吸取试样体积，mL。

2 结果与分析

2.1 不确定度来源分析

根据检验方法和数学模型，不确定度主要来源有：测量重复性urel(x)和urel(y)，试样体积urel(V)，NaOH滴定溶液标准物质urel(c)，测量总酸消耗NaOH溶液体积urel(V1-V2)，测量氨基酸态氮消耗NaOH体积urel(V3-V4)，乳酸的摩尔质量urel(MC3H6O3)和N的摩尔质量urel(MN)，酸度计滴定终点仪器示值urel(pHx)和urel(pHy)。具体组成见图1[6]。

2.2 不确定度来源评定

2.2.1 测定结果谷物酿造料酒总酸和氨基酸态氮测定结果见表1。

表1 谷物酿造料酒总酸和氨基酸态氮测定结果表

2.2.2 各分量不确定度评定

2.2.2.1 测量重复性

2.2.2.1.1 测量总酸重复性试

2.2.2.2 试样体积

2.2.2.2.1 体积误差

2.2.2.3 NaOH滴定溶液标准物质

NaOH滴定溶液标准物质为外购溶液，查该溶液证书得其相对扩展不确定度为0.20%，k=2，得到的相对标准不确定度为urel(c)=0.20%/2=1.000×10-3。

2.2.2.4 消耗NaOH滴定溶液标准物质体积

测定总酸实际消耗NaOH的平均体积(V1-V2)为5.13 mL，测定的氨基酸态氮实际消耗NaOH的平均体积(V3-V4)为4.58 mL。

2.2.2.4.1 体积误差

2.2.2.5 摩尔质量

氨基酸态氮以氮（N）计。查表可知，氮（N）相对原子量为14.006 7（0.000 2），矩形分布，k= 3，得标准不确定度u(MN)=0.000 2/ 3=1.155×10-4，相对标准不确定度为urel(MN)=u(MN)/ 14.006 7=8.246×10-6。

2.2.2.6 酸度计滴定终点仪器示值

2.2.2.6.1 示值误差

由酸度计使用说明书可知，示值误差为±0.01，矩形分布，k= 3，可得标准不确定度u1(pH)=0.01/ 3=5.774×10-3。

2.2.2.6.2 温度补偿

2.3 不确定度的合成

测定谷物酿造料酒中总酸及氨基酸态氮含量时，各分量引起的相对标准不确定度结果见表2和表3。

表2 测定总酸各分量相对标准不确定度及其贡献率

表3 测定氨基酸态氮各分量相对标准不确定度及其贡献率

3 结论与讨论

综上所述，酸度计法测定谷物酿造料酒中总酸及氨基酸态氮含量时，各分量所引入的相对标准不确定度中，贡献率最大的是消耗NaOH滴定溶液标准物质体积，其次是重复性。因此，在实际操作中，要尽可能选用精密等级高的A级滴定管，其他所用玻璃器皿也要经过严格检定，严控试验环境温度、滴定速度和人为操作等因素[9-10]，同时增加平行测定次数提高结果准确性。除此之外，应采用精度高、灵敏度高的酸度计，严格把控NaOH滴定溶液标准物质的浓度，按照要求定期进行期间核查和重新标定来减小不确定度，保证测定结果的准确性。乳酸（C3H6O3）和氮（N）的摩尔质量引入的不确定度较小，对结果无显著影响，可忽略不计[11]。试验通过对酸度计法测定谷物酿造料酒中总酸及氨基酸态氮含量进行不确定度分析，明确主要的不确定度来源并提出相关建议，形成较为完善的不确定度评定体系[12]，能够进一步提高测定结果的准确性和可信赖程度，也为其他食品不确定度分析的研究与应用提供有益参考，从而不断提高实验室的检验水平，更好地保障食品质量与安全。