◎ 梁文文,刘艳霞,卢 仑,刘建洋
(山东标准检测技术有限公司,山东 济南 250101)
酱油是我国一种常用的调味品,至今已经有几千年的历史[1]。酱油具有丰富的口感、独特的色泽、怡人的香气和浓郁的鲜味等特点,备受各家各户的喜爱,甚至成为亚洲各大菜系中一种非常常用的调味品[2],逐渐被越来越多的美食爱好者所喜爱。但是酱油中不可避免会有铵盐的存在,食用过多的铵盐会对人体健康造成伤害,因此《食品安全国家标准 酱油》(GB 2717—2018)规定酱油中铵盐含量要低于氨基酸态氮含量的30%[3]。
铵盐是一种含氮化合物,酸性条件下,在酱油中通常以NH4+状态存在[4]。酱油中铵盐主要有以下几个来源。①原料中带入,这是主要来源。②杂菌污染,这属于车间控制。③氨基酸的分解、合成,这属于自然变化。④人为添加铵盐或焦糖色素,这属于人为原因[5-8]。
《食品安全国家标准 食品中铵盐的测定》(GB 5009.234—2016)使用了半微量定氮法测定铵盐含量[9],该方法操作烦琐、耗时、误差大,而使用全自动凯氏定氮仪具有操作简单、高效、误差小的优点。因此,本文通过使用全自动凯氏定氮仪进行实验,验证改进方法的可行性,给各实验室提高实验效率、优化实验方法提供思路和参考。
酱油,商场内购买某知名品牌。
盐酸标准溶液[0.500 0 mol·L-1,标准物质编号为GBW(E)081127];硫酸铵;氧化镁;硼酸;甲基红;溴甲酚绿;乙醇。以上试剂均为分析纯,本方法所用水均为《分析实验室用水规格和试验方法》(GB/T 6682—2008)中规定的一级水。
TU-1901型分光光度计,北京普析通用仪器有限责任公司;K9860型全自动凯氏定氮仪,山东海能科学仪器有限公司;JA4003型千分之一天平,天马衡基仪器有限公司。
1.2.1 实验原理
酱油在碱性环境下加热、蒸馏,用20 g·L-1的硼酸吸收液吸收游离出来的氨,再用盐酸标准溶液滴定,计算铵盐的含量。
1.2.2 试剂配制
①混合指示剂:5份2 g·L-1溴甲酚绿-乙醇溶液和1份2 g·L-1甲基红-乙醇溶液,临用新配。②硼酸溶液(20 g·L-1):称取20.0 g硼酸,加水溶解,稀释至1 000 mL。③硼酸和混合指示剂的混合液:混合指示剂与硼酸溶液按1∶100混合。④盐酸滴定溶液[c(HCl)=0.100 mol·L-1]:准确移取0.500 0 mol·L-1盐酸标准溶液20 mL,置于容量瓶中,加水稀释至100 mL刻度。
1.2.3 国家标准法
国家标准法是指《食品安全国家标准 食品中铵盐的测定》(GB 5009.234—2016)中的测定方法。准确吸取2 mL均匀样品,置于500 mL蒸馏瓶中,加150 mL蒸馏水和1 g氧化镁,连接蒸馏装置,用装有10 mL硼酸溶液(20 g·L-1)及2滴混合指示剂的接收瓶接收蒸馏液,加热沸腾约30 min,用0.100 mol·L-1的盐酸滴定溶液滴定至终点。同时做空白实验。
1.2.4 改进法
准确吸取2 mL均匀样品,加入1 g氧化镁,置于全自动凯氏定氮仪上,设定仪器参数为硼酸和混合指示剂的混合液10 mL,水20 mL,蒸馏时间2 min。待蒸馏结束后,用0.100 mol·L-1的盐酸滴定溶液自动滴定至终点。
1.2.5 制备加标样品
国家标准《酿造酱油》(GB/T 18186—2000)中将酱油划分为4个级别,级别越高,氨基酸态氮含量越高。其中,特级为氨基酸态氮≥0.80 g/100 mL,一级为氨基酸态氮≥0.70 g/100 mL,二级为氨基酸态氮≥0.55 g/100 mL,三级为氨基酸态氮≥0.40 g/100 mL,并且铵盐的含量要低于氨基酸态氮含量的30%,按此计算,取50 mL酱油试样,选取硫酸铵为加标物质,加标量分别为0.500 6 g、0.350 4 g和0.201 5 g,即相当于铵盐的加标量为0.257 9 g/100 mL、0.180 5 g/100 mL和0.103 8 g/100 mL。
取同一实验用酱油,用国家标准法和改进法分别重复测量7次,测得该实验用酱油中铵盐的含量分别为0.118 6 g/100 mL和0.113 5 g/100 mL。取1.2.5中制备好的加标样品,用国家标准法和改进法分别重复实验测量7次,计算回收率和相对标准偏差。由表1可知,国家标准法测得回收率为94.8%~102.9%,相对标准偏差为1.01%~2.10%;改进法测得回收率为97.0%~102.8%,相对标准偏差为0.51%~1.40%。结果表明,改进法测得的数据更接近理论值,数据稳定性更好。
随机取1份实验用酱油,分别用国家标准法和改进法重复测量7次,测得该实验用酱油中铵盐的含量,计算精密度。由表2可知,国家标准法测得精密度为2.68%;改进法测得精密度为2.58%。结果表明,改进法精密度小、数据稳定性更好。
表2 国家标准法与改进法精密度的比较表
取1.2.5中制备好的加标样品,用国家标准法和改进法分别重复测量7次,测得铵盐的含量,得到的数据用统计软件SPSS 21.0进行显著性检验,计算显示,铵盐含量为0.257 9 g/100 mL试样的P=0.099>0.05,铵盐含量为0.180 5 g/100 mL试样的P=0.873>0.05,铵盐含量为0.103 8 g/100 mL试样的P=0.659>0.05。结果显示,改进法测得数据和国家标准法测得数据无显著性差异,表明可以用改进法代替国家标准法。
用改进法对空白样品进行测定,通过20次平行测定实验,按照3倍空白值标准偏差计算铵盐的检出限为0.000 650 g/100 mL,结果表明,改进法的检出限小于《食品安全国家标准 食品中铵盐的测定》(GB 5009.234—2016)的检出限(0.003 0 g/100 mL),灵敏度更好,详见表3。
表3 空白样品测定值表
本文将《食品安全国家标准 食品中铵盐的测定》(GB 5009.234—2016)测定铵盐的国家标准法与改进法进行比较,实验数据表明,改进法和国家标准法之间没有显著性差异(P>0.05),改进法测得回收率为97.0%~102.8%,相对标准偏差为0.51%~1.40%,精密度为2.58%,均符合《实验室质量控制规范 食品理化检测》(GB/T 27404—2008)的规定。改进法具有操作简单、方便、高效的优点,更适用于大批量样品的测定。因此,改进法可以代替国家标准法用于酱油中铵盐的测定,建议在实验室中推广使用。