
1 前言
脂肪酸值是評價谷物及制品新鮮程度和儲藏穩定性的重要指標,反映糧食中游離脂肪酸的含量。稻米在儲藏過程中,由于脂肪酶的作用,脂肪逐漸水解產生游離脂肪酸,導致脂肪酸值升高,進而影響稻米的食用品質和加工性能。脂肪酸值是我國糧食行業衡量稻谷新陳度的關鍵指標,在糧食收購、儲存、加工等環節具有重要的質量控制意義。
傳統的脂肪酸值測定采用手工滴定法,依靠指示劑顏色變化判定終點,操作繁瑣且易受人為因素影響。本方案依據《GB/T 5510-2024 糧油檢驗 谷物及制品脂肪酸值的測定》中第二法(自動電位滴定儀法),采用自動電位滴定儀測定稻米中的脂肪酸值。該方法以 pH 預設終點滴定模式自動判定終點,具有操作簡便、結果準確、重復性好的特點,適用于稻谷、糙米、大米等稻類谷物及其碾磨制品中脂肪酸值的快速、批量檢測。

2.1 儀器
優云譜自動電位滴定儀(具備 pH 預設終點滴定功能);水相酸堿滴定專用復合 pH 電極;分析天平(感量 0.01 g);粉碎機(錘式旋風磨,具有風門可調節和自清理功能,避免磨膛發熱);實驗礱谷機(用于稻谷脫殼);振蕩器(往返式,振幅 20 mm,頻率 100 次/min);離心機(可選,離心加速度 2000 g 或 4000 g);具塞磨口錐形瓶(250 mL);具塞比色管(25 mL);滴定杯;移液管(50.0 mL、25.00 mL);量筒;短頸玻璃漏斗;快速定性濾紙等。
圖 1:電位滴定儀及前處理設備
2.2 試劑
無水乙醇(分析純);95%乙醇(分析純);氫氧化鉀(分析純);百里香酚藍指示劑;0.5%百里香酚藍指示劑(稱取 0.5 g 百里香酚藍,先用少量 95%乙醇溶解,再用 95%乙醇定容至 100 mL,密閉放置 24 h 后備用);不含二氧化碳的水(將水煮沸 10 min 左右,加蓋冷卻,密閉存放);0.2 mol/L 氫氧化鉀標準儲備溶液(按 GB/T 601 配制和標定,儲存于聚乙烯塑料瓶中);0.01 mol/L 氫氧化鉀標準滴定溶液(移取 50.00 mL 0.2 mol/L 氫氧化鉀標準儲備溶液于 1000 mL 容量瓶中,用不含二氧化碳的水稀釋至刻度,混勻,儲存于聚乙烯塑料瓶中)。
3 實驗方法
3.1 試樣制備
稻谷脫殼:取混合均勻的稻谷適量,除去礦物質及大型雜質,用實驗礱谷機脫殼,去凈谷殼、稗粒、癟谷等,得到凈糙米。脫殼后的糙米應當天使用。
粉碎:取約 100 g 糙米(或大米、米粉等樣品),用粉碎機碾磨,使粉碎樣品一次通過 CQ16 篩網的比例在 95%以上。將粉碎樣品(含篩上、篩下全部)充分混合后裝入密閉容器中備用。若樣品為米粉等粉狀制品,可直接分取約 80 g 備用。
水分測定:用同一粉碎樣品,按 GB/T 5497 測定水分含量。
圖 2:樣品制備過程
3.2 試樣前處理
稱取制備好的試樣約 10 g(精確至 0.01 g)于 250 mL 具塞磨口錐形瓶中,用移液管準確加入 50.0 mL 無水乙醇,蓋塞,置振蕩器上振蕩提取。稻類谷物及其碾磨制品振蕩 10 min,靜置 1 min~2 min。
在短頸玻璃漏斗中放入折疊式快速定性濾紙過濾,棄去最初幾滴濾液,收集濾液 25 mL 以上于 25 mL 具塞比色管中,作為待測液。也可將提取液轉移至離心管中,以 2000 g 離心 5 min 或 4000 g 離心 3 min,取上清液作為待測液。
圖 3:脂肪酸提取過程
3.3 電極準備
實驗前,用 pH 4.0、7.0、9.0 的標準緩沖液校正 pH 電極,確保電極線性在 98%~102%之間。電極狀態良好后方可進行后續測定。
3.4 空白試驗與終點 pH 設定
移取 25.00 mL 無水乙醇于滴定杯中,加入 50.0 mL 水,滴加 3 滴~5 滴 0.5%百里香酚藍指示劑,作為空白液。
將滴定杯置于滴定儀上,插入已校正的電極和滴定管(確保電極玻璃泡和滴定管防擴散頭浸沒在液面下,且不碰壁),啟動預設終點滴定模式。用 0.01 mol/L 氫氧化鉀標準滴定溶液滴定空白液,觀察百里香酚藍指示劑由黃色變為微藍色(30 s 不消褪)時的 pH 值,記錄此 pH 值作為預設終點 pH(一般在 9.15~9.45 之間)。同時記錄空白試驗消耗的氫氧化鉀標準滴定溶液體積 V0。
3.5 樣品測定步驟
移取 25.00 mL 試樣提取液于滴定杯中,加入 50.0 mL 水,滴加 3 滴~5 滴 0.5%百里香酚藍指示劑(用于監測終點,但不作為判定依據)。將滴定杯置于滴定儀上,插入電極和滴定管,將 3.4 節確定的預設終點 pH 值輸入滴定儀參數設置中。滴定儀自動用 0.01 mol/L 氫氧化鉀標準滴定溶液滴定至預設終點 pH,記錄消耗的體積 V1。
每個樣品滴定結束后,用水充分沖洗電極和滴定管,再進行下一個樣品測定。
圖 4:樣品三次平行測試
3.6 電位滴定儀參數設置
4 結果與討論
4.1 計算公式
脂肪酸值以中和 100 g 干物質試樣中游離脂肪酸所需氫氧化鉀的毫克數表示,按下式計算:
式中:
S:脂肪酸值,單位為毫克每百克(mg/100 g)
V1:滴定試樣液所耗氫氧化鉀標準滴定溶液體積,單位為毫升(mL)V0: 滴定空白液所耗氫氧化鉀標準滴定溶液體積,單位為毫升(mL)c:氫氧化鉀標準滴定溶液的濃度,單位為摩爾每升(mol/L)
56.1 :氫氧化鉀的摩爾質量,單位為克每摩爾(g/mol)
50:試樣提取用無水乙醇的體積,單位為毫升(mL)
25:用于滴定的試樣提取液體積,單位為毫升(mL)
100:換算為 100 g 干試樣的質量系數
m:試樣質量,單位為克(g)
ω:試樣水分質量分數,即每 100 g 試樣中含水分的質量,單位為克(g)
4.2 測試結果
注:氫氧化鉀標準滴定溶液濃度 c = 0.01002 mol/L。
圖 5:三次平行測定結果
4.3 精密度
在重復性條件下獲得的兩次獨立測定結果的絕對差值不應大于 2.0 mg/100 g,符合 GB/T 5510-2024 標準要求。
5 方案特點與優勢
5.1 方案合規性
標準完備:嚴格遵循 GB/T 5510-2024《糧油檢驗 谷物及制品脂肪酸值的測定》中第二法(自動電位滴定儀法),測定結果具有可比性。
明確:脂肪酸值是糧食行業評價稻谷新陳度的核心指標,本方案為稻谷收購、儲存、加工等環節的質量控制提供了可靠的技術支持。
5.2 針對稻米類樣品的提取優勢
提取方法標準:采用國標規定的無水乙醇振蕩提取法,針對稻類谷物設定 10 min 優化提取時間,確保游離脂肪酸提取。
適用性廣泛:本方法不僅適用于稻谷,也適用于糙米、大米、米粉等所有稻類谷物及其碾磨制品。
5.3 電位滴定法方法優勢
終點判斷客觀:以 pH 預設終點模式自動判定終點,消除手工滴定中指示劑顏色判斷的人為誤差。
自動化程度高:滴定過程由儀器自動控制,大幅提升檢測效率,尤其適合批量樣品分析。
數據可追溯:完整記錄滴定曲線與結果,滿足質量管理體系對檢測數據溯源性的要求。
5.4 關鍵操作要點
樣品粉碎:必須使用錘式旋風磨,避免磨膛發熱導致脂肪酸值變化;粉碎后樣品放置時間不應超過 2 h,應立即提取。
提取條件:振蕩頻率、時間嚴格按標準執行(稻類 10 min),確保結果準確性和可比性。
溫度控制:實驗環境溫度應控制在 15~25℃,以保證滴定穩定性和電極響應性能。電極維護:每次實驗前校正 pH 電極,保持電極清潔,測定后及時清洗。
提取液保存:若未能及時滴定,應將分離后的提取液密閉放置于 4℃冰箱冷藏,放置時間不應超過 24 h。
6 結論
本方案為稻米中脂肪酸值的測定提供了從標準依據、樣品前處理、儀器測定到結果計算的完整解決方案。方法嚴格遵循 GB/T 5510-2024 國家標準,結合自動電位滴定儀的自動化優勢,能夠準確、高效地評估稻谷及其制品的新鮮度和儲藏品質,是糧食收儲企業、質檢機構及科研單位進行質量控制的可靠工具。
7 參考文獻
[1] GB/T 5510-2024 糧油檢驗 谷物及制品脂肪酸值的測定[S].
[2] GB/T 5497 糧食、油料檢驗 水分測定法[S].
[3] GB/T 601 化學試劑 標準滴定溶液的制備[S].