JDDY型粮油滴定分析仪在稻谷玉米脂肪酸值测定中的应用

·38·

粮

檱檱殗

食储藏2012(2)

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谷物化学与品质分析

间，尤其在粮食含水量和温度较高的情况下，脂肪容易水解，生成的游离脂肪酸含量显著增加。因此，通过脂肪酸值的测定，可以判断粮食品质的变化情况

［1］

2006分别是测定稻谷、玉米脂肪酸值国际通用分析方法，长期以来，脂肪酸值测定大多采用手工滴定、肉眼观察终点的方式进行。由于该法提取液中的大量醇溶性酶蛋白遇水形成的乳白色胶状物，致使溶液浑浊，滴定终点颜色变化不明显，加上操作人员的个体差异，脂肪酸值测定结果差异较大，这就直接影响粮食品质的准确判定，影响国家、企业和用粮单位的利益

［2］

化，采用机器代替人工滴定进行滴定分析及终点判断，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。

为此我们采用JDDY型粮油滴定分析仪，在稻谷、玉米脂肪酸值品质指标测定中实现了自动滴定、自动判定终点和计算输出结果等功能

［3］

了人为误差。本文在此基础上对采用JDDY型粮油滴定分析仪测定稻谷、玉米脂肪酸值的准确性进行了研究。

*

通讯地址:成都市花牌坊街95号

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摘

要关键词

稻谷

。

JDDY型粮油滴定分析仪

*

在稻谷玉米脂肪酸值测定中的应用

岳

寰

石

恒

董德良

张华昌

(中储粮成都粮食储藏科学研究所610031)

采用基于机器视觉技术的JDDY型粮油滴定分析仪代替人工滴定进行稻谷、玉

米脂肪酸值的测定。通过添加亚油酸标准溶液测定稻谷、玉米脂肪酸值的回收率，验证采用滴定仪测定稻谷、玉米脂肪酸值的准确性。实验结果表明，稻谷回收率在99.5%～107.3%之间，玉米回收率在96.1%～105.7%之间，滴定仪对稻谷、玉米的测试值与理论添加值之间具有较好的相关性，线性相关系数分别为r=0.9993，r=1.0000，具有较宽的测量范围，能够满足目前稻谷、玉米试样脂肪酸值指标的品质检验要求。

玉米

脂肪酸值

回收率

滴定分析仪

粮食、油料中含有一定的脂肪。粮食在储藏期

1

1.1

材料与方法

供试样品

试验用稻谷样品为崇州优质稻，水分12.0%;

国标法GB/T20569－2006和GB/T20570－玉米样品为甘肃黄玉米，水分12.0%。1.2

主要试剂

无水乙醇(分析纯，天津生产);95%乙醇(分析纯，天津生产);氢氧化钾(分析纯，天津生产);酚酞(分析纯，天津生产);亚油酸(分析纯，Fluka公司)。1.3

试验仪器

JDDY型粮油滴定分析仪2台(中储粮成都粮食储藏科学研究所);岛津EB－330H型电子天平:感量为0.001g;JZDZ－1脂肪酸值专用振荡器:振荡频率为100次/min;JLG－Ⅱ型砻谷机;FSJ－Ⅰ型粮食试验粉碎机。1.41.4.1

试验方法方法原理

本方法采用酸碱中和的原理，

。因此将脂肪酸值的测定仪器

，减少在室温下以无水乙醇提取稻谷、玉米中的游离脂肪酸，用氢氧化钾标准滴定溶液滴定提取液中的酸，以酚酞－乙醇溶液作指示剂，利用JDDY型粮油滴定分析仪的图像传感器实时监测滴定体系的颜色变

第41卷JDDY型粮油滴定分析仪在稻谷玉米脂肪酸值测定中的应用

验，测定结果见表1～表4所示。

表1序号

·39·

化，并转换成数字信号传送给自动控制电路，由此控制滴定液的加入，达到自动判定终点的目的，根据氢氧化钾滴定溶液的消耗量计算稻谷、玉米中的游离脂肪酸。1.4.21.4.2.1

测定方法试样制备

试样为稻谷时，取混合均匀

2号机稻谷加标回收实验结果

加标液添加亚油理论添加耗标液实测总扣除本底后实

回收率

体积酸质量脂肪酸值体积脂肪酸值测添加脂肪酸值

(%)

(mL)(mg)(mg/100g)(mL)(mg/100g)(mg/100g)000.200.200.500.501.001.001.501.50

004.88144.881412.203612.203624.407124.407136.610736.6107/////

009.779.7724.4224.4248.8348.8373.2573.25/////

1.6771.6903.1573.1435.2805.2939.0098.95312.36112.403/////

16.9817.1637.1937.0166.1966.37117.11116.34162.88163.45/////

本底均值为17.07

10.069.9724.5624.6550.0249.6472.9173.19/////

/103.0102.1100.6101.0102.4101.699.599.91011.231.213.39±1.03

12345

的样品，用实验砻谷机脱壳。取混合均匀的糙米和玉米各约200g，用粉碎细度能一次性达到95%以上通过CQ16(相当于40目)筛的锤式旋风磨粉碎，粉碎样品充分混合后(筛上、筛下的全部筛分范围样品)装入磨口瓶中备用。

称取试样约10g→准确加入50.0mL无水乙醇→振摇10min(玉米试样振摇30min)→静置1

min～2min→过滤→收集滤液［4～5］。1.4.2.2

样品测试

准确移取25.0mL滤液于JD-DY型粮油滴定分析仪测量杯中→加入50mL蒸馏水→滴加3～4滴酚酞指示剂→放入搅拌子→放入滴定仪中进行自动滴定至终点→仪器自动记录滴定体积以及自动计算该样品的脂肪酸值(以S样品表示)。样品测试前采用滴定仪进行空白试验。1.4.2.3

加标回收试验

为了验证采用JDDY型粮

油滴定分析仪测定稻谷、玉米脂肪酸值的准确性，采用已知脂肪酸值的稻谷、玉米样品为基质，分别添加不同量的亚油酸乙醇标准溶液(理论添加脂肪酸值分别为≤10mg/100g、20mg/100g～30mg/100g、40mg/100g～50mg/100g、≥50mg/100g4个水平)，稻谷和玉米样品分别按GB/T20569－2006附录A以及GB/T20570－2006附录A进行滴定环节加标回收试验，并按公式(10×m亚油酸×MKOH/M亚油酸)换算为理论脂肪酸添加值S理论，再分别计算回收率。

加标回收试验流程:准确移取25.0mL滤液于JD-DY型粮油滴定分析仪测量杯中→根据设置梯度加入不同体积的亚油酸标准溶液→加入50mL蒸馏水→滴加3～4滴酚酞指示剂→放入搅拌子→放入滴定仪中进行自动滴定至终点→仪器自动记录滴定体积以及自动计算该样品的脂肪酸值(以S实测总表示)。

则回收率按公式R%=(S实测总－S样品)/S理论×100%计算。

54321

平均回收率(%)标准偏差变异系数(%)相对重复性限(%)95%置信区间

注:准确称取610.178mg亚油酸标准品于25mL容量瓶中，以无水乙醇溶解并定容，摇匀后(亚油酸标准溶液浓度:24.4071mg/mL)按设置梯度(加标体积:0.20/0.50/1.00/1.50mL)进行加标回收试验。碱液浓度0.01071mol/L，样品质量10.000g，样品水分12.0%，空白实验体积为0.433mL。M亚油酸=280.45g/mol，理论添加脂肪酸值为S理论=10×m亚油酸×MKOH/M亚油酸。

表23号机稻谷加标回收实验结果序号

加标液添加亚油理论添加耗标液实测总扣除本底后实

回收率

体积酸质量脂肪酸值体积脂肪酸值测添加脂肪酸值

(%)

(mL)(mg)(mg/100g)(mL)(mg/100g)(mg/100g)000.200.200.500.501.00107.31.501.50

004.95894.958912.397312.397324.79461.0037.191937.1919/////

009.929.9224.8024.8049.6124.794674.4174.41/////

1.7151.6583.2233.1955.5285.4869.39649.6112.79012.762/////

17.8317.0638.4338.0469.8969.32122.729.480169.06168.68/////

本底均值为17.45

10.4910.2926.2225.9452.63123.8675.8175.62/////

/105.7103.8105.7104.6106.153.21101.9101.61052.031.945.43±1.69

平均回收率(%)标准偏差变异系数(%)相对重复性限(%)95%置信区间

2分析与讨论

分别采用1份稻谷和1份玉米样品、两台JD-

DY型粮油滴定分析仪进行4个水平的加标回收试

注:准确称取619.865mg亚油酸标准品于25mL容量瓶中，以无水乙醇溶解并定容，摇匀后(亚油酸标准溶液浓度:24.7946mg/mL)按设置梯度(加标体积:0.20/0.50/1.00/1.50mL)进行加标回收试验。碱液浓度0.01071mol/L，样品质量10.000g，样品水分12.0%，空白实验体积为0.409mL。M亚油酸=280.45g/mol，理论添加脂肪酸值为S理论=10×m亚油酸×MKOH/M亚油酸(下同)。

·40·

表3序号

粮

2号机玉米加标回收实验结果

食储藏2012(2)

加标液添加亚油理论添加耗标液实测总扣除本底后实

回收率

体积酸质量脂肪酸值体积脂肪酸值测添加脂肪酸值

(%)

(mL)(mg)(mg/100g)(mL)(mg/100g)(mg/100g)000.200.200.500.501.001.001.501.50

004.95894.958912.397312.397324.794624.794637.191937.1919/////

009.929.9224.8024.8049.6149.6174.4174.41/////

2.5702.5703.9814.0236.3286.41110.25210.05713.66013.673/////

29.1829.1848.4549.0280.4981.64134.08131.41180.62180.80/////

本底均值为29.18

9.649.9225.6626.2352.4551.1275.7275.81/////

/97.1100.0103.4105.7105.7103.0101.8101.91012.952.938.20±2.46

重复性限在8.20%～8.31%之间。实验结果表明:

①JDDY型粮油滴定分析仪测定稻谷、玉米脂肪酸值结果准确，完全符合方法学方面对回收率一般应达80%～120%的要求;由稻谷相对重复性限在3.39%～5.43%之间、玉米相对重复性限在8.20%～8.31%之间来看，完全符合一般仪器分析方法平行试验结果相对偏差不超过10%的要求。②采用滴定仪2号机测定稻谷添加亚油酸标准品的回收率标准偏差S1=1.23，其平均值的95%置信区间(随机误差的不确定度)为±1.03，u1=101±1.03(%);3号机测定稻谷添加亚油酸标准品的回收率标准偏差S2=2.03，其平均值的95%置信区间(随机误差的不确定度)为±1.69，u2=105±1.69(%);2号机测定玉米添加亚油酸标准品的回收率标准偏差S3=2.95，其平均值的95%置信区间(随机误差的不确定度)为±2.46，u3=101±2.46(%);3号机测定玉米添加亚油酸标准品的回收率标准偏差S4=3.06，其平均值的95%置信区间(随机误差的不确定度)为±2.55，u4=103±2.55(%)。结果表明，JDDY型粮油滴定分析仪测定稻谷、玉米脂肪酸值回收率波动幅度较小。

将浓度为24.7946mg/mL的亚油酸标准溶液按设置梯度(加标体积:0.10/0.20/0.50/1.00/1.50mL)分别添加到稻谷、玉米样品提取液中，采用JDDY型粮油滴定分析仪进行测试，结果见图1和图2

。

12345

平均回收率(%)标准偏差变异系数(%)相对重复性限(%)95%置信区间

表4序号

3号机玉米加标回收实验结果

加标液添加亚油理论添加耗标液实测总扣除本底后实

回收率

体积酸质量脂肪酸值体积脂肪酸值测添加脂肪酸值

(%)

(mL)(mg)(mg/100g)(mL)(mg/100g)(mg/100g)000.200.200.500.501.001.001.50104.3

004.95894.958912.397312.397324.794624.794637.19191.50/////

009.929.9224.8024.8049.6149.6174.4137.1919/////

2.6782.7064.1874.0896.3976.53310.27610.20614.17274.41/////

30.9931.3751.5950.2581.7783.63134.73133.78187.9414.061/////

本底均值为31.18

10.209.5325.3026.2251.7851.3078.38186.42/////

/102.896.1102.0105.7104.4103.4105.377.621033.062.978.31±2.55

12345

平均回收率(%)标准偏差变异系数(%)相对重复性限(%)95%置信区间

图1稻谷脂肪酸值线性曲线

注:依据GB/T20569－2006以及GB/T20570－2006，籼稻脂肪酸值大于37mg/100g、粳稻脂肪酸值大于35mg/100g、玉米脂肪酸值大于78mg/100g即为重度不宜存，目前库存稻谷玉米实际在重度不宜存之前就早已轮换，因此，我们本次测试在做线性曲线时没做太高脂肪酸值的相关测试。

由表1和表2可见，JDDY型粮油滴定分析仪测定稻谷脂肪酸值回收率在99.5%～107.3%之间，平均回收率为101%～105%，回收率变异系数在1.21%～1.94%之间，回收率相对重复性限在3.39%～5.43%之间。由表3和表4可见，JDDY型粮油滴定分析仪测定玉米脂肪酸值回收率在96.1%～105.7%之间，平均回收率为101%～103%，回收率变异系数在2.93%～2.97%之间，回收率相对

由图1和图2可见，稻谷、玉米脂肪酸值在5.0mg/100g～74.4mg/100g范围内，理论添加脂肪酸值与JDDY型粮油滴定分析仪实测值之间有较好的相关性，线性相关系数分别达到0.9993和

第41卷JDDY型粮油滴定分析仪在稻谷玉米脂肪酸值测定中的应

用·41·

间，能够满足目前稻谷、玉米脂肪酸值指标的品质

检验要求;

3.2JDDY型粮油滴定分析仪对稻谷、玉米的测试

值与理论添加值之间具有较好的相关性，线性相关

系数分别为r=0.9993，r=1.0000，具有较广的测

量范围，能够满足目前稻谷、玉米试样脂肪酸值指

标的品质检验要求。

参

1考文献国家粮食局人事司组织编写．粮油质量检验员(第二

2009版)．北京:中国轻工业出版社，

2

3

4

5何学超，郭道林，肖学彬等．脂肪酸值仪法测定稻米脂J］．粮食储藏，2006(6):31～38肪酸值研究［石恒，张华昌，董德良等．基于嵌入式机器视觉的粮油J］．粮食储藏，2010(5):42～48滴定分析仪的研究［GB/T20569－2006稻谷储存品质判定规则GB/T20570－2006玉米储存品质判定规则

(收稿日期:20111219)玉米脂肪酸值线性曲线1.0000，具有较宽的测量范围，符合稻谷、玉米样品储存品质检测要求。图23结论通过本次试验，可以得出以下结论:3.1采用两台JDDY型粮油滴定分析仪分别测定稻

谷、玉米的回收率，稻谷回收率在99.5%～

107.3%之间，玉米回收率在96.1%～105.7%之

APPLICATIONOFJDDYGRAIN＆OILQUALITYTITRATION

ANALYZERINTHEDETERMINATIONOFPADDYANDMAIZEFATTYACID

YueHuanShiHengDongDeliangZhangHuachang

610031)(ChengduGrainStorageResearchInstitute，ChinaGrainReservesCo．

JDDYgrain＆oilqualitytitrationanalyzerbasedonmachinevisualtechnologywasusedinthedeterminationofpaddyandmaizefattyacidinsteadofmanualtitration．Toevaluatetheaccuracyofdetectionofpaddyandmaizefattyacid，thefattyacidrecoverywasdetectedbyaddinglinoleicacidstandardsolutionintopaddyandmaizeextract．Re-sultsshowedthatpaddyfattyacidrecoverywas99．5%～107．3%，andmaizefattyacidrecoverywas96．1%～105．7%．Paddyandmaizefattyacidfoundbytitrationanalyzerandaddedexhibitedagoodlinearrelationship;correla-tioncoefficientr=0．9993and1．0000，respectively，moreover，ithadgoodcalibrationrange．JDDYgrain＆oilqualitytitrationanalyzercouldsatisfywiththerequirementofqualitydeterminationofpaddyandmaizefattyacid．Keywords:paddy，maize，fattyacid，recovery，titrationanalyzer