影響玉米脂肪酸值測(cè)定結(jié)果的因素分析

王 蕾，何 思

（阜新市檢驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證中心，遼寧阜新 123000）

玉米是我國(guó)主要的糧食作物之一，也是我國(guó)北方糧庫(kù)比較重要的儲(chǔ)備糧品種。在糧油儲(chǔ)藏檢驗(yàn)中，玉米的脂肪酸值作為儲(chǔ)存指標(biāo)，是判斷玉米是否宜存的重要依據(jù)。因此，玉米的脂肪酸值測(cè)定結(jié)果是否準(zhǔn)確直接關(guān)系到糧庫(kù)儲(chǔ)備糧食的質(zhì)量安全。由于玉米中胚占籽粒體積較大且脂肪含量高，玉米在儲(chǔ)藏過(guò)程中極易受到溫度、水分和脂肪酶的影響發(fā)生水解和氧化反應(yīng)[1]。脂肪水解成的游離脂肪酸，不僅會(huì)影響玉米的儲(chǔ)藏安全，還會(huì)影響糧食食用品質(zhì)、烘焙品質(zhì)和蒸煮品質(zhì)，糧食脂肪酸含量是品質(zhì)變化的靈敏指標(biāo)之一[2]。因此，找出影響結(jié)果準(zhǔn)確性的影響因素、保證玉米脂肪酸值測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確，對(duì)保持糧食原有風(fēng)味和提升糧食質(zhì)量安全有至關(guān)重要的作用。本文提出了影響玉米脂肪酸值測(cè)定結(jié)果的3個(gè)因素，并對(duì)這些因素進(jìn)行了分析和討論，以供參考。

1 材料與方法

1.1 樣品

從庫(kù)存儲(chǔ)備糧扦取的玉米樣品。

1.2 儀器設(shè)備

JXFM110錘式旋風(fēng)磨，上海嘉定糧油儀器設(shè)備有限公司；JJ500電子天平（感量為0.01 g），常熟市雙杰測(cè)試儀器廠；JZDZ-I脂肪酸值專用振蕩器（100次·min-1），中儲(chǔ)糧成都儲(chǔ)藏研究院有限公司；50.0 mL、25.0 mL移液管；5.0 mL微量滴定管（最小刻度為0.02 mL）；250 mL具塞磨口瓶；150 mL廣口錐形瓶；25 mL比色管；40目篩網(wǎng)；短頸漏斗；快速定性濾紙；水銀溫度計(jì)。

1.3 試劑

無(wú)水乙醇（分析純?cè)噭?5%乙醇（分析純?cè)噭?0 g·L-1酚酞指示劑；0.5 mol·L-1氫氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液；實(shí)驗(yàn)用水應(yīng)符合《分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法》（GB/T 6682—2008）中三級(jí)水的規(guī)格；無(wú)CO2蒸餾水。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 水分測(cè)定

依據(jù)《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測(cè)定》（GB 5009.3—2016）[3]測(cè)定玉米樣品中的水分。

1.4.2 脂肪酸值測(cè)定

依據(jù)《玉米儲(chǔ)存品質(zhì)判定規(guī)則》（GB/T 20270—2015）[4]測(cè)定玉米樣品中的脂肪酸值。

1.5 分析步驟

稱取制備好的玉米樣品10 g置于250 mL的具塞磨口瓶中，用移液管準(zhǔn)確移取50.0 mL無(wú)水乙醇加入樣品中，蓋好瓶塞放入振蕩器振蕩30 min，振蕩頻率為100次/min。振蕩結(jié)束后將樣品液靜置1～2 min，在漏斗中放入折疊好的濾紙進(jìn)行過(guò)濾。過(guò)濾時(shí)要先棄去最初的幾滴濾液，再用比色管來(lái)收集濾液。用移液管吸取10.0 mL濾液放入150 mL廣口錐形瓶中，加入100 mL無(wú)二氧化碳的蒸餾水，滴入3～4滴酚酞進(jìn)行滴定，滴定到溶液呈微紅色且顏色30 s不消褪為止，記錄下所消耗的氫氧化鉀乙醇標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積[4]。滴定應(yīng)在散射日光或日光型燈光下對(duì)著光源方向進(jìn)行，同時(shí)做空白試驗(yàn)[4]。

1.6 影響玉米脂肪酸值測(cè)定結(jié)果的3個(gè)因素

1.6.1 粉碎磨連續(xù)粉碎導(dǎo)致樣品升溫對(duì)脂肪酸值的影響

本次試驗(yàn)選擇約2 400 g玉米樣品，在樣品充分混勻后使用錘式旋風(fēng)磨連續(xù)粉碎30次，形成30份分裝小樣。樣品分裝后用溫度計(jì)進(jìn)行測(cè)溫并記錄。

1.6.2 樣品制備放置時(shí)間對(duì)脂肪酸值的影響

大批量檢測(cè)樣品時(shí)往往會(huì)采取統(tǒng)一粉碎后再進(jìn)行檢測(cè)的方法來(lái)提高效率，但這樣可能存在樣品粉碎后放置時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)脂肪酸值測(cè)定結(jié)果造成影響。本次試驗(yàn)選取樣品制備后立刻提取測(cè)定和樣品粉碎后放置24 h再進(jìn)行提取測(cè)定兩種情況進(jìn)行比較。

1.6.3 標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液放置時(shí)間對(duì)脂肪酸值的影響

準(zhǔn)確移取20 mL氫氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，用中性的95%乙醇稀釋定容至1 000 mL，配制成試驗(yàn)用的0.01 mol·L-1標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液[4]。將配制好的標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液在室溫下分別放置0 d（現(xiàn)用現(xiàn)配）、2 d、3 d、5 d、8 d和11 d。將玉米樣品按照標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行前處理后收集得到足夠的待測(cè)濾液，通過(guò)消耗的標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積計(jì)算出玉米脂肪酸值。研究標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液在室溫條件下不同儲(chǔ)存時(shí)間對(duì)脂肪酸值測(cè)定結(jié)果的影響[5]。

2 結(jié)果與分析

2.1 粉碎磨連續(xù)粉碎導(dǎo)致樣品升溫對(duì)脂肪酸值的影響

從開(kāi)始粉碎直至全部粉碎完成，在整個(gè)過(guò)程中磨膛溫度變化比較明顯，粉碎后的樣品溫度也明顯升高，樣品溫度從第1份的36.1 ℃到第30份的48.8 ℃。測(cè)定這些樣品的脂肪酸值結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 不同粉碎次數(shù)下玉米脂肪酸值測(cè)定結(jié)果

由表1可知，樣品隨著連續(xù)粉碎溫度的升高，水分有所降低，脂肪酸值結(jié)果呈明顯升高趨勢(shì)。到第5次粉碎樣品后，樣品的溫度升高了2 ℃，脂肪酸值結(jié)果增加了0.9 mg/100 g，增長(zhǎng)幅度小于誤差要求。到粉碎第8次后樣品溫度升高了4.9℃，脂肪酸值結(jié)果增加了2.3 mg/100 g，增長(zhǎng)幅度超出允許誤差0.3 mg/100 g，超出幅度相對(duì)較小。當(dāng)樣品的溫度達(dá)到43.5 ℃后，脂肪酸值測(cè)定結(jié)果增至49.8 mg/100 g，結(jié)果增幅明顯比之前大，已經(jīng)嚴(yán)重超出允許誤差2 mg/100 g范圍。第20次粉碎樣品的溫度比初始溫度高了11.3 ℃，脂肪酸值增加了8.6 mg/100 g，至樣品全部粉碎完成后，溫度已升至48.8 ℃，脂肪酸值達(dá)到了54.4 mg/100 g，但從結(jié)果來(lái)看無(wú)論是溫度增長(zhǎng)幅度還是脂肪酸值測(cè)定結(jié)果的增長(zhǎng)幅度均有所放緩。

2.2 樣品制備放置時(shí)間對(duì)脂肪酸值的影響

由表2可知，玉米樣品按照標(biāo)準(zhǔn)方法在制備后立刻進(jìn)行提取測(cè)定的玉米脂肪酸值的平均值為45.2 mg/100 g，樣品粉碎后放置24 h再進(jìn)行提取測(cè)定的玉米脂肪酸值的平均值為49.3 mg/100 g。試驗(yàn)結(jié)果表明，試樣制備后的放置時(shí)間會(huì)影響玉米脂肪酸值的結(jié)果。在樣品粉碎放置24 h后進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果明顯高于標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果9%。這說(shuō)明測(cè)定脂肪酸值的玉米樣品最好現(xiàn)用現(xiàn)磨，且磨好后的樣品不能長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中。分析是由于樣品在被旋風(fēng)磨制備成粉末狀后在空氣中接觸面變大，長(zhǎng)時(shí)間后會(huì)促使脂肪氧化分解速度加快，游離脂肪酸增多，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高。

表2 不同樣品制備放置時(shí)間下玉米脂肪酸值測(cè)定結(jié)果比較（單位：mg/100 g）

2.3 標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液放置時(shí)間對(duì)脂肪酸值的影響

由表3可知，現(xiàn)用現(xiàn)配標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液測(cè)得的脂肪酸平均值結(jié)果為44.9 mg/100 g，放置2 d和3 d的標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液測(cè)定的脂肪酸平均值結(jié)果為45.8 mg/100 g和45.6 mg/100 g，這兩個(gè)值均在允許誤差范圍內(nèi)（小于2.0 mg/100 g）。用放置5 d的標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液測(cè)定，結(jié)果為47.6 mg/100 g，已經(jīng)超出誤差范圍。用放置11 d的標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液測(cè)定，結(jié)果達(dá)到了49.5 mg/100 g，比現(xiàn)用現(xiàn)配的測(cè)定值高了4.2 mg/100 g，結(jié)果嚴(yán)重偏高。

表3 室溫下不同放置時(shí)間的氫氧化鉀乙醇標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液測(cè)得玉米脂肪酸值表

從檢測(cè)結(jié)果看，隨著標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液放置時(shí)間的增加，測(cè)定的脂肪酸值結(jié)果明顯偏高。經(jīng)分析，造成這種結(jié)果的原因是乙醇容易揮發(fā)導(dǎo)致溶液出現(xiàn)飽和現(xiàn)象析出氫氧化鉀固體，降低了溶液的濃度[5]。同時(shí)溶液吸收空氣中的二氧化碳，也起到了降低溶液濃度的作用。隨著溶液濃度變低，乙醇揮發(fā)加快，致使消耗的氫氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積變大，最終導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高。冷藏儲(chǔ)存比常溫儲(chǔ)存濃度下降幅度小是因?yàn)闇囟容^低時(shí)乙醇揮發(fā)得相對(duì)較慢，濃度偏小[5]。研究表明，0.01 mol·L-1氫氧化鉀乙醇溶液在室溫下放置7 d濃度降幅為7.0%，而在冷藏條件下儲(chǔ)存濃度降幅為4.8%[6]。因此，標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液應(yīng)現(xiàn)用現(xiàn)配，放置也不應(yīng)超過(guò)3 d，且要在低溫下保存。

3 結(jié)論

通過(guò)研究粉碎磨連續(xù)粉碎導(dǎo)致樣品升溫對(duì)脂肪酸值的影響，發(fā)現(xiàn)樣品溫度上升會(huì)導(dǎo)致玉米脂肪酸值升高。因此，在樣品粉碎的過(guò)程中，要注意樣品溫度，不要使錘式旋風(fēng)磨的磨膛過(guò)熱，發(fā)現(xiàn)磨膛升溫明顯時(shí)要及時(shí)停機(jī)，冷卻到合適溫度再進(jìn)行粉碎工作，盡量避免由于磨膛發(fā)熱引發(fā)脂肪酸值升高的情況。從表1測(cè)定結(jié)果來(lái)看，粉碎樣品次數(shù)為5次時(shí)升溫對(duì)結(jié)果影響不大，粉碎次數(shù)為8次時(shí)樣品升溫對(duì)結(jié)果的影響雖然超出誤差范圍，但幅度不大。因此，樣品粉碎數(shù)量為6～7個(gè)時(shí)選擇停機(jī)降溫再繼續(xù)操作，效率較高，能較好地控制磨膛升溫對(duì)結(jié)果造成的影響。樣品制備后放置時(shí)間對(duì)脂肪酸值測(cè)定結(jié)果也有影響，粉碎后的樣品最好直接進(jìn)行提取測(cè)定，如果不能及時(shí)提取，樣品放置也不能超過(guò)24 h，否則會(huì)造成測(cè)定結(jié)果不準(zhǔn)確。樣品最好現(xiàn)磨現(xiàn)用，減少樣品在空氣中的暴露時(shí)間。此外，由標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液稀釋配制成的氫氧化鉀乙醇標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液，最好在臨用前進(jìn)行稀釋配制，且放置的時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。研究表明，放置時(shí)間越長(zhǎng)對(duì)結(jié)果影響越大。在批量檢測(cè)樣品時(shí)，用不完的最好放入冰箱冷藏，低溫能最大限度地減少放置時(shí)間對(duì)脂肪酸值測(cè)定結(jié)果的影響。為保證測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度，氫氧化鉀乙醇標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液可分組配制，最好做到現(xiàn)用現(xiàn)制。