粮食脂肪酸最佳提取时间确定方法研究

李维香　吕世懂　吴万富　张继光

[摘要]本文通过对两种粮食脂肪酸提取方法最佳提取时间的研究，为不同种类的粮食测定脂肪酸值确定最佳提取时间，为粮食脂肪酸值测定提供多种前处理方法。选择3份同种类粮食的脂肪酸值梯度样品，在一定的提取条件下研究脂肪酸值随提取时间变化的规律。随着时间的增加，提取的脂肪酸也逐渐增加，当脂肪酸的分离提取达到充分状态时，脂肪酸的增加明显变缓，此时间即为最佳提取时间。研究结果表明，该方法确定粮食脂肪酸最佳提取时间准确性好，不同提取方法之间不存在显著性差异，该方法具有广泛的适用性，为确定粮食脂肪酸最佳提取時间建立了试验方法，为粮食检验和科技工作者研究新型脂肪酸值前处理技术提供了验证方法。

[关键词]粮食;脂肪酸;最佳提取时间;确定方法

中图分类号：TS201.2 文献标识码：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.202004

脂肪酸值是判断粮食在储存过程中品质劣变程度的重要指标。粮食在储藏过程中，脂肪在脂肪酶的作用下易发生水解和氧化产生脂肪酸，随着储藏时间的延长，脂肪酸也逐渐上升。不同的储藏条件、不同的温湿度脂肪酸上升的速度也不同。一般而言，温湿度越高，脂肪酸上升速度越快[1-2]。因此，脂肪酸值的测定对粮食储藏非常重要，是判断稻谷、玉米、小麦粉等粮食是否适宜继续储存的关键性指标。在脂肪酸值测定过程中，待测样品的粗细度、环境温度、振荡频率、振幅、样品质量、提取时间等对脂肪酸的提取率都有着非常重要的影响。充分、快速地提取脂肪酸，是保证脂肪酸值测定结果重复性、准确性和测定效率的重要前提。本研究为充分提取粮食脂肪酸建立了一种方法，在一定提取条件下，用该方法确定粮食脂肪酸最佳提取时间，确保提取的充分性和测定结果的重复性、准确性。对不同提取方法进行比较，考察不同提取方法之间是否存在显著性差异，验证最佳提取时间确定方法的有效性[3-5]。

1 材 料

1.1 仪器

全自动光度滴定仪，TRI-Ⅲ-ZF 带前处理功能的全自动脂肪酸值滴定仪;自动电位滴定仪，万通Metrohm 916 Ti-Touch自动电位滴定仪;磁力搅拌器，搅拌速度1 200r/min;往复式振荡器，常州国华HY-2型调速多用振荡器，振幅20mm;锤式旋风磨，瑞典波通3100;电子天平，感量0.01g;砻谷机，伯利恒BLH-3280K。

1.2 试剂与样品

无水乙醇：AR，西陇化工股份有限公司;95%乙醇：AR，天津市风船化学试剂科技有限公司;0.02g/L百里香酚蓝指示剂，称取0.02g百里香酚蓝（AR），用少量95%乙醇溶解，再定容到1 000mL，密闭放置24h备用;1%酚酞指示剂，称取1g酚酞溶于100mL 95%乙醇中;0.01mol/L氢氧化钾标准滴定溶液，用0.5mol/L氢氧化钾标准储备液稀释而成，标准储备液的制备及稀释方法同《稻谷储存品质判定规则》（GB/T 20569—2006）[6]。稻谷和玉米样品来自粮食储备库，小麦粉样品来自市售商品小麦粉。

2 原理和方法

2.1 原理

脂肪酸的提取过程对脂肪酸值测定结果有很大的影响。以特定的提取设备、在一定的振荡频率（搅拌速度）和一定的环境温度下，随着提取时间的增加，脂肪酸的分离提取量也逐渐增加，所测定的脂肪酸值也越来越大。由于待测样品脂肪酸值测定的是游离脂肪酸和一些可测定的高级脂肪酸，而脂肪的分解是一个动态平衡的过程，随着脂肪酸提取时间的延长，动态平衡被打破，脂肪会进一步分解，高级脂肪酸也会进一步断键，因而随着提取时间的延长，会不断建立新的动态平衡关系。随着提取时间的增加，脂肪酸值也增加，逐渐达到动态平衡状态，如果继续增加提取时间，会破坏平衡关系，使脂肪酸值继续增加。当提取时间达到一定值后，游离脂肪酸的分离提取基本完全，脂肪酸值的增加明显缓慢，这一时间即为最佳提取时间。

2.2 方法

选择3份不同脂肪酸值梯度水平的样品，以无水乙醇作为提取溶剂，往复式振荡器（或磁力搅拌器）作为振荡设备，往复式振荡器振荡频率调节至100次/min（或磁力搅拌器搅拌速度调节至1 200次/min），称取研磨好的混匀试样10g，在室温下（15℃～25℃）改变提取时间振荡（或搅拌）提取样品中的脂肪酸，采用自动电位滴定仪（或全自动光度滴定仪）模拟手工滴定法测定脂肪酸值。以提取时间为横坐标、脂肪酸值为纵坐标，绘制脂肪酸值随提取时间的变化曲线，以脂肪酸值增加明显变缓的时间为该样品的最佳提取时间，综合分析3份样品的提取时间变化规律，确定该类粮食脂肪酸提取的最佳时间。脂肪酸值的测定参照《粮油检验 谷物及制品脂肪酸值测定仪器法》（GB/T 29405—2012）[7]执行。

3 结果与分析

3.1 磁力搅拌器提取法

3.1.1 稻谷最佳提取时间

测定3份不同脂肪酸值梯度水平的稻谷样品在不同提取时间的脂肪酸值，绘制脂肪酸值随提取时间的变化曲线，见图1。

综合分析3份稻谷样品的脂肪酸值随提取时间的变化关系可知，当磁力搅拌器的搅拌速度设定为1 200次/min时，稻谷的最佳提取时间为8min。

3.1.2 玉米最佳提取时间

测定3份不同脂肪酸值梯度水平的玉米样品在不同提取时间的脂肪酸值，绘制脂肪酸值随提取时间的变化曲线，见图2。

综合分析3份玉米样品的脂肪酸值随提取时间的变化关系可知，当磁力搅拌器的搅拌速度设定为1 200次/min时，玉米的最佳提取时间为25min。

3.1.3 小麦粉最佳提取时间

测定3份不同脂肪酸值梯度水平的小麦粉样品在不同提取时间的脂肪酸值，绘制脂肪酸值随提取时间的变化曲线，见图3。

综合分析3份小麦粉样品的脂肪酸值随提取时间的变化关系可知，当磁力搅拌器的搅拌速度设定为1 200次/min时，小麦粉的最佳提取时间为30min。

3.2 往复式振荡器提取法

3.2.1 小麦粉最佳提取时间

测定3份不同脂肪酸值梯度水平的小麦粉样品在不同提取时间的脂肪酸值，绘制脂肪酸值随提取时间的变化曲线，见图4。

综合分析3份小麦粉样品的脂肪酸值随提取时间的变化关系可知，当往复式振荡器的振荡频率设定为100次/min时，小麦粉的最佳提取时间为40min。

3.2.2 稻谷最佳提取时间

测定3份不同脂肪酸值梯度水平的稻谷样品在不同提取时间的脂肪酸值，绘制脂肪酸值随提取时间的变化曲线，见图5。

综合分析3份稻谷样品的脂肪酸值随提取时间的变化关系可知，当往复式振荡器的振荡频率设定为100次/min时，稻谷的最佳提取时间为10min。

3.2.3 玉米最佳提取时间

测定3份不同脂肪酸值梯度水平的玉米样品在不同提取时间的脂肪酸值，绘制脂肪酸值随提取时间的变化曲线，见图6。

综合分析3份玉米样品的脂肪酸值随提取时间的变化关系，当往复式振荡器的振荡频率设定为100次/min时，玉米的最佳提取时间为30min。

3.3 不同前处理方法的比较

在一定条件下，分别用往复式振荡器提取法和磁力搅拌器提取法采用本方法所确定的最佳提取时间提取同一样品的脂肪酸，分别测定脂肪酸值，比较两组具有一定梯度水平的16个样品的脂肪酸值，采用《粮油检验 设备和方法标准适用性验证及结果评价一般原则》（LS/T 6402—2017）[8]规定的配对T检验法，考察往复式振荡器提取法和磁力搅拌器提取法的测定结果之间是否存在显著性。稻谷、玉米、小麦粉3种样品的测定结果分别见表1～表3。

由表1～表3可知，在95%置信概率下，配對T检验的计算值td，稻谷、玉米、小麦粉分别为1.806、0.363、0.492，都远小于查表值t0.05，15=2.131 4，表明磁力搅拌器提取法和往复式振荡器提取法的测定结果之间不存在显著性差异，说明用本方法确定的不同提取方法的最佳提取时间测定脂肪酸值，测定结果之间不存在显著性差异，满足国家标准的准确性要求。

4 结  论

采用本方法确定粮食脂肪酸值测定最佳提取时间，可以准确地判断脂肪酸值提取的完全性，直观、方便。往复式振荡器提取法与磁力搅拌器提取法的比较结果表明，采用本方法确定最佳提取时间，不同提取方法之间不存在显著性差异，方法具有比较广泛的适用性。本方法为不同前处理方法建立了联系，丰富了粮食脂肪酸值测定的前处理方法，便于粮食检验机构和收储企业根据自身需求选择适当的前处理方法;本方法为其他粮食品种测定脂肪酸值确定提取时间建立了试验方法;本方法为粮食分析检验和科技工作者研究新型脂肪酸值前处理方法提供了验证方法。

参考文献

[1] 张晓红.稻谷中脂肪酸值测定的探讨[J].决策与信息，2016， 33（27）：229.

[2] 杨军，肖学彬.影响脂肪酸值测定因素探讨[J].粮食储藏，2004， 32（5）：54-56.

[3] 郭晓君，张舸.玉米脂肪酸值测定结果的影响因素分析[J].粮食科技与经济，2018，43（1）：78-80.

[4] 庞文禄.浅议稻谷脂肪酸值的准确测定[J].粮食与饲料工业， 2005，28（12）：42-43.

[5] GB/T 20570—2015，玉米储存品质判定规则[S].

[6] GB/T 20569—2006，稻谷储存品质判定规则[S].

[7] GB/T 29405—2012，粮油检验 谷物及制品脂肪酸值测定仪器法[S].

[8] LS/T 6402—2017，粮油检验 设备和方法标准适用性验证及结果评价一般原则[S].