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稻谷脂肪酸值测定条件优化与比较的研究

[导读]研究了提取时间、振荡速率、过滤分离与离心分离等对稻谷脂肪酸测定结果的影响。并对人工滴定法和仪器法测定脂肪酸值进行了比较.

脂肪酸值的变化可以反映稻谷在储藏过程中的品质变化和劣变程度,是稻谷储存品质判定的一项重要指标[1卫],国标《稻谷储存品质判定规则》中规定了判定籼稻和粳稻宜存和不宜存的具体脂肪酸值|l3]。因此,准确测定稻谷脂肪酸值非常重要。长期以来,脂肪酸值测定都是采用手工滴定、肉眼观察终点的方式。影响测定结果的因素很多,如粉碎细度、提取时间、二氧化碳、环境温度、滴定终点判定等[1 。由于脂肪酸是弱酸,且在提取液中H+浓度低,滴定接近终点时突跃不明显,另外由于乳白色胶状物浓度较高而掩盖指示剂产生的红色,使滴定终点滞后,造成测定结果偏高,加上操作人员的个体差异,使得滴定终点难以把握_5 ]。因而对脂肪酸值测定方法进行改进,或将测定仪器化,尽量减少人为误差,提高测定结果的公正性就显得非常必要。脂肪酸值测定仪采用电位滴定法,滴定时,被测溶液中插入由一个参比电极、一个指示电极组成工作电池,随着滴定剂的加人,由于发生化学反应,被测离子浓度不断变化,指示电极的电位也相应地变化。在到达滴定终点时,被分析成分的离子浓度急剧变化引起指示电极的电位突变。用指示电极的电位变化代替指示剂的颜色变化判断滴定终点,解决了人工滴定法依赖人的感官判断终点所带来的较大误差的问题。

本文研究了样品前处理的提取时间、振荡速率、过滤分离与离心分离对脂肪酸测定结果的影响,以优化测定条件,并对人工滴定法和脂肪酸测定仪测定脂肪酸值进行了比较,在测定结果的重复性与可靠性方面探讨仪器法测定脂肪酸值的可行性。

1 材料与方法

1.1 实验仪器

实验室用检验砻谷机、锤式旋风粉碎机、电热恒温干燥箱、脂肪酸测定仪、调速多用振荡器、离心机、离心管(50 mL,配有密封塞)、带塞锥形瓶(250ml )、移液管(25 mL、50 mI )、微量滴定管(10 mI ,最小刻度0.02 mI )、电子天平(精确度0.0001 g)、玻璃短颈漏斗、定性滤纸(快速)。

1.2 实验试剂

无水乙醇(A.R)、95 乙醇(A.R)、邻苯二甲酸氢钾。

1.O 酚酞一乙醇溶液。

0.01 mol/L氢氧化钾-95 乙醇标准溶液。


1.3 测定方法

1.3.1试样制备净稻谷砻谷脱壳后,用旋风磨粉机粉碎,粉碎的样品经混合后装入自封袋中备用。

1.3.2 水分测定采用GB5497—85《粮食、油料检验水分测定法》标准中的温定时烘干法进行测定 。

1.3.3 脂肪酸值测定 参考GB/T15684—1995《谷物制品脂肪酸值测定法》标准进行测定[8],并进行了测定条件的优化。

1.3.3.1 提取准确称取10 g样品,精确至0.01g,于250 mL具塞磨口锥形瓶中,并用移液管准确加人50.0 mL无水乙醇,置往返式振荡器上进行振荡。

1.3.3.2 提取液分离

过滤分离:从振荡器上取下锥形瓶,静置3 rain后,在玻璃漏斗中放人折叠式的滤纸进行过滤,并盖上表面皿。弃去最初几滴滤液,收集滤液25 mI 以上。

离心分离:从振荡器上取下锥形瓶,静置3 rain,将上层溶液倒入离心管中,在2000 g离心力下(3500转),离心5 min,上清液转移至锥形瓶。

1.3.3.3 滴定

手工法:准确移取25.0 mL滤液于150 mL锥形瓶中,加50 mI 不含二氧化碳的蒸馏水,加3~4滴酚酞指示剂,用KOH标准液滴定至微红色,30 S不褪色为止。记下耗用的碱液体积(V )。同时做平行试验。

空白试验:取25.0 mI 无水乙醇于150 ml 锥形瓶中,加50 mI 不含二氧化碳的蒸馏水,加3~4滴酚酞指示剂,用KOH标准液滴定至微红色,30 S不褪色为止。记下耗用的碱液体积(Vo)。

脂肪酸值(mgKOH/100 g干基)===( 1一 )×C×56.1×5o/25×100/[一 (100一 )]×100式中: 为滴定试样所耗KOH标准液的体积(mI );Vo为滴定空白所耗KOH 标准液的体积(mL);f为KOH标准液的浓度(mol/I );m为试样的质量(g);叫为试样水分质量分数(g)。

仪器法:准确移取25.0 mI 滤液于仪器配套的测量杯中,加50 mL不含二氧化碳的蒸馏水,仪器模拟滴定过程加入KOH标准液,自动识别滴定终点,显示试样脂肪酸值。

2 结果与讨论

2.1 测定条件的优化

2.1.1 提取时间的确定选择不同提取时间对样品中的脂肪酸进行萃取,以确定提取最佳的提取时间,结果测得的脂肪酸值如图1所示,可以看出:提取时间对脂肪酸提取率的影响较小,振荡提取10 min后,测定结果脂肪酸值变化不大,因此,提取时间确定为10 min。

2.1.2 振荡速率的选择在提取时间为10 rain的条件下,选择不同的振荡速率,提取样品中的脂肪酸,以确定提取最佳的振荡速率,测定结果的脂肪酸值如图2所示。从图2中可以看出,样品提取的振荡速率对脂肪酸值测定结果的影响较大,随着振荡速率的增加,脂肪酸提取率提高,当振荡速率为125r/rain时,样品中的脂肪酸提取基本达到最大值,之后变化不大。因此,样品提取的振荡速率确定为125 r/min。


2.1.3 手工过滤和离心分离提取的比较国标法的样品提取液分离采用手工过滤法,而ISO标准法采用离心分离法E93,为此进行了两者的比较实验,手工过滤和离心分离的样品提取液用脂肪酸测定仪进行测定,测定结果的脂肪酸值如表1,可以看出:手工过滤和离心分离的提取液测定结果的均值、标准偏差差异不大,T检验结果表明两者无显著性差异。



2.2 仪器法与手工滴定法测定结果的比较

采用仪器滴定与手工滴定样品的测定结果如表2,可以看出,手工滴定的脂肪酸值测定结果明显大于仪器的测定结果,其原因是手工滴定由于乳白色胶状物浓度较高而掩盖了指示剂产生的红色,使滴定终点滞后,测定结果偏高。本实验对滴定终点的pH值进行了监测,6次测定结果手工滴定法终点pH值均值为9.59,明显高于仪器法的9.36,也说明了手工滴定法的肉眼观察滴定终点滞后。

从表2可以看出,仪器法的标准偏差、变异系数比手工滴定法的值小,说明仪器法测定的精密度高于手工测定。仪器法通过自动控制程序实现自控滴加溶液,使得测定终点判定比较准确,测定结果可比性高。用脂肪酸值测定仪测定稻谷脂肪酸值,基本上可以解决人工滴定终点变化不敏锐、不同人员测定的数据可比性差以及测定结果受人为因素影响较大的问题。


2.3 不同稻谷样品脂肪酸值的测定结果

取不同品种、不同储存时间的粳稻、籼稻样品以及市售的商品糙米,用仪器法测定其脂肪酸值,结果如表3。由表3可知,不同品种、不同储藏时间样品的脂肪酸值的差异很大,储藏过的稻谷样品脂肪酸值比新收获的稻谷大,新收获稻谷脂肪酸值一般为9~14 mgKOH/100 g(干基)。储藏稻谷的脂肪酸值随着储藏时间的延长而逐渐增加,并受储藏温度、湿度等条件的影响。

3 结论

3.1 提取时间对脂肪酸提取率的影响较小,提取10 rain后,脂肪酸值变化不大,可以认为样品脂肪酸已提取完全。

3.2 振荡速率对测定结果的影响较大,随着振荡速率的增加,脂肪酸提取率提高,当振荡速率为125 r/min时,之后脂肪酸值变化不大,定为适合的振荡速率。

3.3 手工过滤和离心分离制备样品提取液,测定结果的T值检验表明两者无显著性差异。

3.4 脂肪酸值测定仪测定的结果精密度高于手工滴定,基本可以解决脂肪酸值滴定终点变化不敏锐、不同人员测定的数据可比性差以及测定结果受人为因素影响较大的问题。










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