稻谷中脂肪酸值測(cè)定方法優(yōu)化探討

吳秋婷 ,劉 鑫，老國(guó)丹，王亞軍

（1.廣東省糧食科學(xué)研究所，廣州 510050；2.廣東省糧食儲(chǔ)藏技術(shù)工程研究中心，廣州 510050）

脂肪酸值是糧食品質(zhì)變化的重要指標(biāo)之一，測(cè)定糧食脂肪酸值已成為分析糧食品質(zhì)變化的一種主要方法。儲(chǔ)備企業(yè)糧食出、入庫(kù)輪換作業(yè)量大，面對(duì)糧食品種雜、數(shù)量多、品質(zhì)參差不齊現(xiàn)狀，糧食輪換期間脂肪酸值指標(biāo)檢測(cè)需求突顯，客戶期盼檢測(cè)機(jī)構(gòu)盡快出具檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，用以指導(dǎo)輪換收購(gòu)。目前國(guó)標(biāo)法檢測(cè)脂肪酸值耗時(shí)長(zhǎng)[1]，過(guò)程繁瑣，難以滿足客戶的需求。針對(duì)市場(chǎng)需求，為確保糧食質(zhì)量安全，研究快速、準(zhǔn)確、高效檢測(cè)方法是當(dāng)前形勢(shì)下迫切需要解決的重要問(wèn)題，它對(duì)指導(dǎo)糧食收購(gòu)具有重要意義[2]。

1 材料與方法

1.1 供試材料

選取20個(gè)不同品種稻谷樣品為試驗(yàn)材料，均由廣東省糧食科學(xué)研究所提供。

1.2 主要設(shè)備及耗材

雙龍SY88-TH實(shí)驗(yàn)用礱谷機(jī) （韓國(guó)）、波通3100型錘式粉碎機(jī)、梅特勒ML802/02電子天平、SIGMA 2-16PK離心機(jī) (德國(guó)）、Heidolph-Multi Reax多位試管振蕩器（德國(guó)）、瓶口分液器（德國(guó)）、50 mL、100 mL塑料U型離心管、調(diào)速多用振蕩器、250 mL帶塞錐形瓶、定量移液器、移液管及微量滴定管。

1.3 主要試劑

無(wú)水乙醇(分析純)、95%乙醇(分析純)、鄰苯二甲酸氫鉀(分析純)、氫氧化鉀(分析純)；1%酚酞-乙醇溶液、三級(jí)水（實(shí)驗(yàn)用）。

1.4 測(cè)定方法

1.4.1 試樣的制備

樣品脫殼、粉碎操作按國(guó)標(biāo)方法的規(guī)定執(zhí)行。

1.4.2 水分測(cè)定

試樣水分按GB 5009.3-2016執(zhí)行。

1.4.3 快速檢測(cè)方法

準(zhǔn)確稱取制備好的5.00 g稻谷試樣于50 mL塑料U型離心管中，用瓶口分液器準(zhǔn)確加入95%乙醇30 mL，蓋上并擰緊離心管蓋子，置于調(diào)速多用振蕩器中以2 000 r/min進(jìn)行振蕩5 min，取出離心管靜置3 min，準(zhǔn)確移取上層提取液20 mL，加入三級(jí)水30 mL、滴加4滴1%酚酞-乙醇溶液，用微量滴定管進(jìn)行滴定，記錄氫氧化鉀消耗的體積，同時(shí)做空白對(duì)照試驗(yàn)，計(jì)算結(jié)果。

2 結(jié)果與討論

2.1 測(cè)定條件的優(yōu)化

2.1.1 稻谷樣品稱樣量的選取

稱樣量不宜過(guò)多也不宜過(guò)少，因?yàn)闃悠妨窟^(guò)多，用同樣量無(wú)水乙醇提取不完全，同時(shí)因?yàn)楸惶崛〕龅闹舅崃枯^多，在滴定過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生更多屬于強(qiáng)堿弱酸鹽的鉀皂，鉀皂的水解導(dǎo)致溶液呈堿性，導(dǎo)致終點(diǎn)提前，使用的標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液相對(duì)減少，測(cè)定結(jié)果偏低。在無(wú)水乙醇提取液不變的情況下，稱樣量過(guò)少會(huì)導(dǎo)致對(duì)樣品脂肪酸的過(guò)分提取，但提取出的脂肪酸絕對(duì)量較少，由此產(chǎn)生的鉀皂也相對(duì)減少，相對(duì)降低了溶液的堿性，會(huì)消耗更多的標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液，使測(cè)定值偏高[3-4]。

為了減少乙醇的使用量，我們選取5 g樣品進(jìn)行試驗(yàn)，采用1.4.3快速檢測(cè)方法和國(guó)標(biāo)方法分別重復(fù)8次測(cè)定某一稻谷中脂肪酸值，結(jié)果如表1所示。對(duì)兩種方法進(jìn)行t檢驗(yàn)，t=1.33，通過(guò)查表得t0.05，14=2.145，t＜ t0.05，14,說(shuō)明兩種方法不存在顯著性差異。試驗(yàn)進(jìn)一步還說(shuō)明：選取5 g樣品，30 mL 95%乙醇提取對(duì)稻谷試樣中脂肪酸值的測(cè)定無(wú)影響，有利于減少乙醇的用量，節(jié)約成本。

表1 同一稻谷樣品兩種測(cè)定方法的脂肪酸值檢測(cè)結(jié)果及其偏差 mg/100 g

2.1.2 提取試劑乙醇濃度對(duì)脂肪酸值的影響

采用不同濃度乙醇提取劑對(duì)同一稻谷樣品中脂肪酸進(jìn)行提取，以確定提取劑的最佳濃度，測(cè)得脂肪酸值如圖1所示。隨著乙醇濃度的增加，直至95%乙醇與無(wú)水乙醇提取測(cè)定出的脂肪酸值數(shù)值相近，絕對(duì)差值均小于2 mg/100 g，在國(guó)標(biāo)要求允許誤差范圍內(nèi)。為了節(jié)省成本，選取95%乙醇作為快速檢測(cè)方法提取劑。

圖1 乙醇提取液濃度對(duì)脂肪酸提取的影響

2.1.3 提取時(shí)間的確定[5]

選取不同提取時(shí)間對(duì)同一稻谷樣品中脂肪酸進(jìn)行提取，以確定提取的最佳時(shí)間，測(cè)得脂肪酸值如圖2所示，提取時(shí)間對(duì)脂肪酸提取的影響較小，振蕩提取5 min后，測(cè)定結(jié)果脂肪酸值變化不大，因此快速檢測(cè)方法提取時(shí)間確定為5 min。

圖2 提取時(shí)間對(duì)脂肪酸值的影響

2.1.4 振蕩速率的影響

在提取時(shí)間為5 min條件下，選擇不同的振蕩速率，提取稻谷樣品中的脂肪酸值，檢測(cè)結(jié)果如圖3所示。從圖中可以看出，振蕩速率對(duì)稻谷樣品的脂肪酸值測(cè)定結(jié)果的影響較大，隨著振蕩速率的增加，脂肪酸值逐步提高，當(dāng)振蕩速率為1 500 r/min時(shí)，樣品中脂肪酸提取達(dá)最大值，再提高振蕩速率，脂肪酸無(wú)變化。為了保證充分提取脂肪酸，快速檢測(cè)方法選取2 000 r/min作為最佳振蕩速率。

圖3 振蕩速率對(duì)脂肪酸提取率的影響

2.1.5 過(guò)濾或離心分離的選擇

通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，離心分離速度對(duì)脂肪酸值測(cè)定沒(méi)有影響，在振蕩后靜置3 min，提取液純凈透明，不需經(jīng)過(guò)過(guò)濾或離心分離，脂肪酸值沒(méi)有明顯變化。

2.2 不同稻谷樣品中脂肪酸值測(cè)定結(jié)果討論

為了驗(yàn)證快速檢測(cè)方法的適用性，隨機(jī)抽取20個(gè)不同品種稻谷，測(cè)定它們的脂肪酸值，同時(shí)也采用國(guó)標(biāo)方法進(jìn)行比較，結(jié)果如表2所示。兩種方法測(cè)定20種不同樣品脂肪酸偏差在-0.8～0.9 mg/100 g間變化，絕對(duì)差值均小于2 mg/100 g，在國(guó)標(biāo)要求允許誤差范圍內(nèi)。說(shuō)明快速檢測(cè)方法適用于稻谷中脂肪酸值的測(cè)定。

表2 不同品種稻谷樣品不同測(cè)定方法的肪酸值檢測(cè)結(jié)果及其偏差 mg/100 g

續(xù)表2 mg/100 g

3 結(jié)論

稻谷中脂肪酸值國(guó)標(biāo)檢測(cè)方法是GB/T 20569-2006《稻谷儲(chǔ)存品質(zhì)判定規(guī)則》附錄A進(jìn)行測(cè)定，該方法存在需要時(shí)間長(zhǎng)、檢驗(yàn)過(guò)程繁瑣等問(wèn)題。通過(guò)對(duì)稻谷中脂肪酸值檢測(cè)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行優(yōu)化，試樣使用量從原來(lái)10 g減少至5 g、提取試劑乙醇濃度從無(wú)水乙醇改為95%乙醇，用量從50 mL降到30 mL、提取時(shí)間從原來(lái)10 min降至5 min、提取液不需要過(guò)濾或離心分離，采用兩種方法分別對(duì)20種不同種類稻谷中脂肪酸值進(jìn)行測(cè)定，其誤差在國(guó)標(biāo)允許范圍內(nèi)。稻谷中脂肪酸值快速檢測(cè)法提高了檢測(cè)效率，達(dá)到快速檢測(cè)的目的，可為下一步修訂國(guó)標(biāo)提供參考。