全自动脂肪酸值测定仪的应用与分析*

蒋 童 王治斌 刘 浩 张 翔

(中央储备粮中宁直属库有限公司 755100)

粮食脂肪酸值在国标的谷物储藏判定规则中,作为稻谷和玉米的宜存指标,是检验粮食中游离脂肪酸含量多少的量值[1]。其检验结果以中和100 g粮食试样中游离脂肪酸所需氢氧化钾的量来表示。脂肪酸值的变化反映了稻谷和玉米的品质劣变程度。一般情况下,储存时间越长脂肪酸值越高,在储藏过程中,如保管不当,会发生结露、发热、霉变,粮食局部或全仓粮温升高,从而使粮食籽粒内部脂肪发生酸败反应,使得脂肪酸值升高,不宜保存,必须轮换。

在实际应用中,脂肪酸值的测定一般按照国标法进行检测,也是实验室最常用的方法之一。人工检测中,对于脂肪酸值滴定终点的判定是难点之一[2],由于对滴定终点没有一个量值的判定标准,再加上检验人员对颜色变化敏感程度不一致、长时间工作导致检验疲劳等原因,会使最终结果存在判定误差。

我库使用成都某公司研发的全自动脂肪酸值测定仪及其整套处理设备,通过试验验证,对仪器结果和人工结果的准确性、重复性、稳定性进行了研究,分析了仪器法和国标人工法的优劣势。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

选取我库44号仓储存的2022年宁夏地产玉米和21号仓储存的2022年宁夏地产稻谷;无水乙醇(分析醇);95%乙醇(分析醇);氢氧化钾(标液:浓度:0.001 mol/L);酚酞。

1.2 试验仪器和设备

分样器(JFYZ-II);砻谷机(JLG-III);旋风磨(JXFM110);电子天平(Scout SE),瓶口分液器,振荡器(JZDZ-1,成都产);专用离心机(JLXZ型,成都产);全自动脂肪酸值测定仪(JZSZ,成都产)。

1.3 试验过程

脂肪酸值试验过程如图1所示。

图1 脂肪酸值检验程序图

1.4 试验方法

国标法检测依据:GB/T 20569-2006《稻谷储存品质判定规则》附录A和GB/T 20570-2015《玉米储存品质判定规则》附录A。仪器法[4]检测依据:根据产品使用说明书和售后培训操作。试验方法数据比对依照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》[5]。根据标准要求,最终对产品的准确度、重复性(x2检验法)、稳定性和试验效率进行比对研究。

2 结果与分析

2.1 脂肪酸值人机准确性分析

随机挑选10个试验样本(5个稻谷,5个玉米),试样样本经砻谷和粉碎后,得到10个试验样品。每个试验样品制备4份,由检验人员和仪器对每个样品做双实验。

根据国标法和仪器法各自试验得到试验数据,如表1所示。

由表1中数据可以得到,国标人工检测双样的绝对差值在(0.3～1.4)(KOH/干基)/(mg/100g),仪器法检测双样的绝对误差值在(0.5～1.9)(KOH/干基)/(mg/100g),所有数据人机的绝对差值在(0.2～1.6)(KOH/干基)/(mg/100g),每一个样品的绝对差值均不大于±2.0(KOH/干基)/(mg/100g),符合国标法的要求。

按照GB/T 4889-2008[6]和LS/T 6402-2017[7]中的检验要求,采用F检验和配对T检验(双侧检验)的方法,验证国标法和仪器法数据的标准偏差是否一致,方差齐性是否一致;验证仪器能否满足国标法检测对数据的要求,见表2。

表2 两种检验方法的标准偏差对比

F检验:F国=S12=Σ(Xi-¯X)2/(n-1)=115.43,F机=S22=Σ(Xj-¯X)2/(n-1)=117.38,F=F国/F机=115.43/117.38=0.983,在显著性水平a=0.05情况下,查GB/T 4889-2008表5.3得到F1-a/2(v1,v2)=F0.975(19,19)=2.53,Fa/2(v1,v2)=1/F1-a/2(v2,v1)=1/F0.975(19,19)=0.395,基于以上可以判断:由于0.395

2.2 脂肪酸值人机重复性和稳定性分析

2.2.1 脂肪酸值重复性分析 采用中间浓度梯度的样品,连续独立测定至少6次,按格鲁布斯检验法剔除离散值后,采用x2检验比较测定数据的标准差是否满足标准方法中提供的精密度要求。根据GB/T 4889-2008中7.1单总体方差或标准差检验,实施x2分布检验要求。在一周期的不同时间段内做样品6平行试验,共做6组数据,具体数据结果如表3。

表3 重复性和稳定性检测结果

x2检验:在一个周期内,一个时间段内,单个样品测定次数n=6,根据GB/T 5510-2011规定,双试验结果允许差,在短时间内对同一份被测样品进行两次测定,获得的两个独立测定结果的绝对差值应不大于2 mg/100g。故取双试差≤2 mg/100g,重复性标准差sr=双试差/2.8=2/2.8=0.714,根据公式x2=(n-1)s2/sr2,可以得到不同时间段内x2值,具体结果如表3所示。根据GB/T 4889-2008,查表A.4得到x0.952(5)=11.070。表中6组6个平行数据的标准偏差在0.504～0.97,x2值在2.491～9.228,由于所有x2数值均小于x0.9752(5),因此,该设备的重复性标准差不超过国家标准方法中给定的标准差。

2.2.2 脂肪酸值人机稳定性分析 出于设备存在电信号传送、仪器散热、工作效率等因素影响,考察了设备的稳定性,在同一周期内连续测定12 h,得到6组数据(表3)。在表3中,每组数据的绝对差值在(1.2～2)之间,符合国标法的要求。而且参见3.2.1中x2检验的评价结果,每组数据的x2值也满足要求,因此,该设备满足LS/T 6402-2017设备稳定性的评价要求。

2.3 全自动脂肪酸值测定仪的应用

自从2022年购买全自动脂肪酸值测定仪后,共做样品180份,其中稻谷样品100份,玉米样品80份。样品总体满足双试差份数178份,总体合格率达到98.89%。其中玉米双试差合格份数78份,合格率97.5%;稻谷双试差合格份数100份,合格率100%。根据目前的使用效果和试验数据来看,全自动脂肪酸值测定仪的准确性、重复性、稳定性、工作效率和速率基本能够完全满足试验相关检测要求。

3 结论

3.1 通过以上的试验数据对比,从准确度、重复性、稳定性三个维度分析了全自动脂肪酸值测定仪,仪器检测结果都符合F检验、配对T检验和x2检验的要求,不存在显著性差异,能够满足日常工作中对稻谷和玉米脂肪酸值检测的要求。

3.2 全自动脂肪酸值测定仪在小批量检测中,一次开机耗费检测试剂过多;在大批量的检测中具备优势,能够实现进样、移液、加液、滴定和清洗的连续作业自动化,实现脂肪酸值的快速批量检测。整套系统在原液的分离时间和分离效率上提升了1/3;器皿清洗量上减少了3/4;双试验误差通过率达到了96%。整体降低了对人力的需求,

减少了检测人员的工作强度。具备检测效率和速率的优势。