黃雅婷
(南平市糧油質(zhì)量監(jiān)測(cè)站,福建南平 353000)
稻谷的脂肪在貯藏期間,特別是高溫高濕環(huán)境下,容易發(fā)生氧化和水解,產(chǎn)生游離脂肪酸和不良?xì)馕?,從而影響其貯藏、加工和食用品質(zhì)[1]。脂肪酸值的變化反映了稻谷品質(zhì)劣變程度,在國(guó)標(biāo)的稻谷的儲(chǔ)存判定規(guī)則中,將脂肪酸值作為一項(xiàng)宜存指標(biāo),規(guī)定了稻谷的脂肪酸安全值為≤30 mg KOH/100 g干基,因而快速、準(zhǔn)確測(cè)定脂肪酸值,對(duì)于推陳出新、輪換儲(chǔ)備、減少糧食損失和評(píng)定糧食品質(zhì)都有重要的意義[2]。
目前,國(guó)內(nèi)使用較多的稻谷脂肪酸值檢測(cè)方法是 GB/T 20569—2006和 GB/T 29405—2012等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的方法,在糧食行業(yè)的實(shí)際檢測(cè)工作中,受終點(diǎn)判定、環(huán)境條件(溫度、光線)、二氧化碳、操作過(guò)程不規(guī)范等因素的影響,脂肪酸值檢測(cè)結(jié)果的差異依然較大[2-5]。此外,現(xiàn)有的檢測(cè)方法由于操作過(guò)程較繁雜、使用的玻璃器具較多、采用人工滴定和讀數(shù)、整個(gè)過(guò)程檢驗(yàn)人員的工作量和勞動(dòng)強(qiáng)度都非常大,因此效率較低[6]。近年來(lái),隨著自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的不斷進(jìn)步,出現(xiàn)了一系列的脂肪酸自動(dòng)檢測(cè)儀器,解決了滴定環(huán)節(jié)存在的滴定終點(diǎn)難判定的問(wèn)題,但是針對(duì)整個(gè)脂肪酸值檢測(cè)過(guò)程其他環(huán)節(jié)的簡(jiǎn)化研究較少[7]。為盡可能提高檢測(cè)結(jié)果一致性和工作效率,降低檢驗(yàn)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,對(duì)國(guó)標(biāo)檢測(cè)方法中提取、過(guò)濾、轉(zhuǎn)移環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn),同時(shí)對(duì)改進(jìn)法測(cè)定稻谷脂肪酸值的可行性進(jìn)行了研究分析。
1.1.1 材料
不同品種、生產(chǎn)年限的稻谷,來(lái)自某儲(chǔ)備糧公司倉(cāng)庫(kù)。
1.1.2 試劑
氫氧化鉀,AR;無(wú)水乙醇,AR;95%乙醇,AR;酚酞,AR;不含二氧化碳的蒸餾水;亞油酸,分析純。
CLS.JLG-1型檢驗(yàn)礱谷機(jī),國(guó)家糧食儲(chǔ)備局成都糧食儲(chǔ)藏科學(xué)研究所產(chǎn)品;3100型錘式旋風(fēng)磨,瑞典波通公司產(chǎn)品;KS-1型電動(dòng)振蕩器,江蘇金壇恒豐儀器制造有限公司產(chǎn)品;JJ200型天平,常熟市雙杰測(cè)試儀器廠產(chǎn)品;BSA224S-CW型萬(wàn)分之一天平,德國(guó)賽多利斯科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品;DHG-9070型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥,上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司產(chǎn)品;Prospenser瓶口分液器,賽多利斯(上海)貿(mào)易有限公司產(chǎn)品;TD6型離心機(jī),長(zhǎng)沙湘銳離心機(jī)有限公司產(chǎn)品;1~10 mL可調(diào)移液器,Thermo Scientific公司產(chǎn)品。
1.3.1 改進(jìn)法測(cè)定
試樣制備與國(guó)標(biāo)法相同,稱取制備好的試樣約10 g,精確到0.01 g,置于100 mL圓底螺口離心管中,用瓶口分液器準(zhǔn)確加入50.0 mL無(wú)水乙醇,旋緊離心管,并橫向置于振蕩器中,按標(biāo)準(zhǔn)方法中的規(guī)定振搖10 min,振蕩頻率為100 r/min。振蕩結(jié)束后取下離心管,立即用離心機(jī)以轉(zhuǎn)速3 000 r/min離心2 min。取出離心管,用可調(diào)移液器準(zhǔn)確移取離心后的提取液25.0 mL于一次性透明塑料滴定杯中,用瓶口分液器準(zhǔn)確加入50 mL不含二氧化碳的蒸餾水,滴加3~4滴酚酞指示劑,用氫氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至微紅色,30 s不消褪為止,記下耗用的氫氧化鉀體積,計(jì)算出樣品的脂肪酸值,同時(shí)做空白試驗(yàn)。
1.3.2 相關(guān)指標(biāo)測(cè)定
試樣水分含量按照GB 5009.3—2016中的直接干燥法進(jìn)行測(cè)定,稻谷脂肪酸值按照GB/T 20569—2006測(cè)定。
分別用1.3改進(jìn)法和現(xiàn)行國(guó)標(biāo)法測(cè)定6個(gè)稻谷樣品的脂肪酸值,每個(gè)樣品進(jìn)行2次平行檢測(cè),并進(jìn)行對(duì)照。
改進(jìn)法與國(guó)標(biāo)法脂肪酸值檢測(cè)結(jié)果對(duì)比見(jiàn)表1。
表1 改進(jìn)法與國(guó)標(biāo)法脂肪酸值檢測(cè)結(jié)果對(duì)比/mg KOH·(100 g)-1干基
由表1可以看出,6對(duì)檢測(cè)結(jié)果絕對(duì)值之差均小于國(guó)標(biāo)規(guī)定的重復(fù)性臨界值2 mg KOH/100 g。用配對(duì)試驗(yàn)法進(jìn)行顯著性分析,可得改進(jìn)法與國(guó)標(biāo)法測(cè)定脂肪酸值時(shí)=0.27<t0.05(10)=2.228 ,故 p>0.05,說(shuō)明這2種方法的測(cè)定結(jié)果無(wú)顯著性差異。
以脂肪酸高低不同的2個(gè)稻谷樣品為試樣,用1.3改進(jìn)法進(jìn)行6次平行檢測(cè)。
改進(jìn)法脂肪酸值檢測(cè)結(jié)果重復(fù)性分析見(jiàn)表2。
結(jié)果表明,6次平行檢測(cè)結(jié)果的極差最大為1.58 mg KOH/100 g,小于國(guó)標(biāo)規(guī)定的重復(fù)性臨界值2 mg KOH/100 g,說(shuō)明改進(jìn)法檢測(cè)結(jié)果符合國(guó)標(biāo)中規(guī)定的重復(fù)性要求。稻谷脂肪酸值6次平行測(cè)定結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.40~0.56,變異系數(shù)在2.19~2.27,說(shuō)明該方法具有較高的精密度。
表2 改進(jìn)法脂肪酸值檢測(cè)結(jié)果重復(fù)性分析/mg KOH·(100 g)-1干基
采用已知脂肪酸值的稻谷(樣品1)為基質(zhì),分別添加不同量的亞油酸乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液,并按公式換算為理論脂肪酸添加值,用改進(jìn)法進(jìn)行測(cè)定,并計(jì)算方法全過(guò)程的回收率。
改進(jìn)法脂肪酸值檢測(cè)結(jié)果回收率分析見(jiàn)表3。
結(jié)果表明:①改進(jìn)法測(cè)定稻谷脂肪酸值回收率為95%~111%,完全符合方法學(xué)方面對(duì)回收率一般應(yīng)達(dá)到80%~120%的要求[8]。②平均回收率為102%,回收率標(biāo)準(zhǔn)偏差為5.32%,變異系數(shù)為5.22%,其平均值的95%置信區(qū)間(隨機(jī)誤差的不確定度)為±3.38,μ=102%±3.38%,表明改進(jìn)法測(cè)定稻谷回收率波動(dòng)較小。
2.4.1 移液速度更快和提取效率更高
國(guó)標(biāo)法采用移液管移取無(wú)水乙醇和提取液,采用量筒加無(wú)CO2蒸餾水,耗時(shí)較長(zhǎng)、移液工作效率較低;改進(jìn)法采用瓶口分液器加液,可調(diào)移液器移取提取液,耗時(shí)短、移液工作效率提高2倍以上。
國(guó)標(biāo)法使用三角瓶,一般的康氏振蕩器一次只能振蕩8個(gè)三角瓶,提取效率較低。改進(jìn)法使用離心管,根據(jù)儀器處理能力的不同,每批次處理量不同,試驗(yàn)1次可振蕩10支離心管,提取工作效率提高1.2倍以上。
2.4.2 提取液分離效率提高
國(guó)標(biāo)法使用濾紙過(guò)濾,需先靜置1~2 min,再棄去最初幾滴濾液,每批次過(guò)濾8份樣品,一般要5 min左右,且折疊濾紙需要花費(fèi)一定時(shí)間,提取液分離工作效率低。改進(jìn)法使用離心機(jī)分離樣品和提取液,根據(jù)儀器處理能力的不同,每批次處理量不同,試驗(yàn)每批次可離心8支離心管,耗時(shí)2 min,分離工作效率提高2倍以上。
2.4.3 器皿的使用與人員勞動(dòng)強(qiáng)度減小
國(guó)標(biāo)法試驗(yàn)過(guò)程中要折疊濾紙,試驗(yàn)結(jié)束后需要清洗移液管、250 mL和150 mL三角瓶,整個(gè)過(guò)程使用和清洗的器皿較多,操作繁瑣、人員勞動(dòng)強(qiáng)度大。改進(jìn)法因采用離心方式分離樣液,采用瓶口分液器取液,全過(guò)程只需清洗150 mL三角瓶,操作簡(jiǎn)便、效率高、節(jié)省人力。
表3 改進(jìn)法脂肪酸值檢測(cè)結(jié)果回收率分析
2.4.4 檢測(cè)時(shí)間縮短,受環(huán)境影響小
用國(guó)標(biāo)法測(cè)定稻谷,檢測(cè)時(shí)間在40 min以上。改進(jìn)法除稱樣、提取和滴定時(shí)間與國(guó)標(biāo)方法一致外,離心、移液、加水時(shí)間均縮短,整個(gè)測(cè)定過(guò)程檢測(cè)時(shí)間在20 min左右,檢測(cè)時(shí)間縮短約50%,全過(guò)程(含器皿清洗)工作效率提高2倍以上。
國(guó)標(biāo)法過(guò)濾、取液、加水等環(huán)節(jié)均暴露在空氣中,檢測(cè)時(shí)間較長(zhǎng),受周圍環(huán)境中二氧化碳的影響較大。改進(jìn)法由于采用離心方式分離樣液,檢測(cè)時(shí)間短、受二氧化碳的影響減小、測(cè)定結(jié)果更準(zhǔn)確。
改進(jìn)法通過(guò)對(duì)稻谷脂肪酸值檢測(cè)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法在提取、過(guò)濾、轉(zhuǎn)移方面進(jìn)行了改進(jìn),克服了國(guó)標(biāo)法中操作過(guò)程復(fù)雜繁瑣的缺點(diǎn),節(jié)時(shí)省工、測(cè)定快速。特別適用于開(kāi)展大批量樣品檢測(cè)的各種檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)和檢驗(yàn)人員相對(duì)較少、收購(gòu)任務(wù)重的基層糧庫(kù)。
改進(jìn)法測(cè)得結(jié)果與國(guó)標(biāo)法相比較,具有良好的準(zhǔn)確度、精密度和回收率,測(cè)定結(jié)果可行且可靠。若將該方法的手工滴定由電位滴定法所取代,實(shí)現(xiàn)儀器自動(dòng)化操作,其意義和價(jià)值必將更大。