粮食脂肪酸值测定方法的系统总结与分析

引言

粮食中含有的微量脂质，在储藏期间易发生氧化与水解反应：一方面，脂质与空气中的氧气接触后氧化分解生成游离脂肪酸，游离脂肪酸进一步氧化产生醛酮类化合物，导致粮食出现哈喇味；另一方面，粮食自身的水解作用也会生成游离脂肪酸 [1]。研究表明，粮食脂肪酸值随储藏时间延长呈逐步升高趋势，且脂肪酸值越高，粮食品质越差；其升高速率越快，粮食霉变风险越高。在储藏过程中，若保管不当导致结露、发热、霉变等现象，会引发粮温升高，加速籽粒内部脂肪酸败，进一步提升脂肪酸值，直接影响粮食的营养价值与加工性能 [2]。因此，粮食脂肪酸值作为粮食储存品质判定的核心指标，对监测储藏期间粮食品质变化、指导储备粮轮换决策、实现适时推陈储新及减少粮食损耗具有关键意义。

目前，粮食脂肪酸值测定方法主要包括指示剂法、电位滴定法、自动滴定分析仪法及近红外光谱法等 [3]。近年来，仪器测定方法逐步兴起并纳入国家标准，如《粮油检验谷物及制品脂肪酸值测定 仪器法》（GB/T 29405—2012）[4]、《粮油检验 谷物及制品脂肪酸值测定 自动滴定分析仪法》（LS/T 6105—2012）[5]，近红外分析法也逐渐兴起，本文系统分析上述常见测定方法的优缺点，明确各方法的适用边界，并探讨后续检测技术的发展方向。

1 指示剂法

指示剂法作为粮食脂肪酸值测定的国家标准方法第一法（《稻谷储存品质判定规则》GB/T 20569-2006[6]、《玉米储存品质判定规则》GB/T 20570-2015[7]），同时也是该类指标测定的仲裁方法。其核心优势在于对仪器要求低、设备成本低廉，且测定准确性不受粮食新陈度干扰，是实验室常规检测的主要方法之一。

该方法存在显著局限性：一是提取液中含有的大量醇溶性蛋白，遇水易形成乳白色胶状物，导致溶液浑浊；同时，稻谷、玉米等粮食的提取液本身带有绿色、黄色等底色，易掩盖酚酞指示剂的终点红色，造成滴定终点滞后，最终使测定结果偏高[8]。二是操作人员对颜色的敏感度及滴定终点微红色的判定标准存在个体差异，导致测定结果的可比性较差。三是对操作人员的专业素养要求较高，需具备扎实的化学基础知识、熟练的实验操作技能及丰富的实践经验，才能准确判定滴定终点。此外，工作环境光照条件也会对终点判断产生干扰。在人工检测场景中，常因缺乏终点量值判定标准，叠加操作人员长时间工作后的疲劳效应，易导致最终结果出现判定误差[9]。

2 电位滴定法

电位滴定法的基本原理是通过实时监测滴定过程中的电极电位变化实现粮食中脂肪酸值的检测，其数据分析基于能斯特方程 —— 该方程可将目标物质的含量检测转化为电极电位的定量测量，操作人员通过持续追踪电位变化确定目标物质含量[10]。该方法的技术优势体现在：对温度、湿度等外界环境因素要求较低，适用于多种场景下的检测；无需使用指示剂，可完全规避溶液颜色、浑浊度对终点判断的干扰，检测适用性更强、结果更准确。通过电位变化量化终点，可有效提升终点判定的准确性，在食品安全检测领域应用范围较广。

已有研究对比指示剂法（手动滴定）与电位滴定法测定玉米脂肪酸值的结果，发现两种方法的检测数据处于同一范围，但电位滴定法的检测结果标准偏差更小，重复性更优。但实验表明，电位滴定法的测定结果普遍高于手动滴定法，推测原因是滴定过程耗时较长，而脂肪酸属于弱酸，空气中的二氧化碳易对终点判定产生干扰，导致测定结果偏高[11]。此外，现行国家标准对该方法的滴定速率有严格要求：速率过低会降低检测效率，速率过高则会导致电极响应速度滞后，因此需严格控制操作速率以保障检测精度。

3 自动滴定分析仪法

自动滴定分析仪法在大批量样品检测中具有显著优势：可实现进样、移液、加液、滴定、清洗的全流程自动化连续作业，大幅提升脂肪酸值的快速批量检测能力。蒋童等采用全自动脂肪酸值测定仪及其新型全套处理设备测定稻谷、玉米的脂肪酸值，通过 F检验、配对t检验、χ²检验法验证设备的准确度、重复性、稳定性等参数，同时比较仪器法与国标法的优劣势及检测效率。从实际应用数据来看，该系统可将原液分离时间缩短1/3、分离效率提升1/3，器皿清洗量减少 _3/4 ，双试验允许误差通过率达 96% ；同时降低了人力需求、减轻了操作人员工作的强度[2]。

自动滴定分析仪法还具有操作简便、仪器价格适中、对操作人员专业要求较低，且测定结果受工作环境光照条件影响小，可实现全天候规模化检测，因此在基层粮库新粮入库期间、大批量样品检测等场景中作用突出[12]。相关验证实验表明：王亚东等对比稻谷指示剂法与全自动脂肪酸值滴定仪的测定结果，发现二者无显著性差异，差值符合重复性要求，准确度满足国家标准方法规定，可用于稻谷脂肪酸值测定[13]；刘玲的研究也证实，自动滴定分析仪法与国家标准方法的检测结果标准偏差无显著性差异[14]。

对于单个样品的检测存在耗时较长、试剂消耗量大等问题，操作便捷性不及指示剂法（手动滴定）；同时仪器价格较高，对基层企业负担较重，同时部分研究指出，全自动脂肪酸值滴定仪受粮食新陈度的影响较大，对陈粮的检测结果与国标法相比较偏高，且存在一定的不确定性，因此对陈粮的脂肪酸值测定建议选择国标法。

4 近红外光谱法

近红外光谱分析技术是融合光谱学、化学计量学与计算机应用技术的现代分析手段，具有成本低、分析速度快、稳定性好、污染小、无损检测及多组分同时测定等优势[15]，目前已在多个领域广泛应用，在国外更是成为粮食品质分析的重要技术。本文重点探讨该技术在粮食（小麦、玉米、稻谷）脂肪酸值快速测定中的应用，为粮食储藏品质监测、合理轮换及国家粮食安全保障提供技术参考。

4.1 小麦脂肪酸值的近红外检测

王若兰等通过近红外光谱分析技术建立小麦脂肪酸值近红外分析模型，并经内部检验与外部检验来验证模型的精度。结果表明：当光学处理采用标准正常化处理（StandardMSC）、数学处理采用“一阶导数（4）、平滑点数（1）、延迟点数（1）、窗口宽度（1）”参数时，模型性能最优[16]。通过进一步验证显示，小麦样品脂肪酸值的预测值与实测值相关性较高，说明近红外光谱技术可以作为小麦脂肪酸值测定的有效方法，适用于小麦储藏品质的快速评价。

4.2 玉米脂肪酸值的近红外检测

黄亚伟等采用近红外光谱技术建立玉米脂肪酸值定标模型，经内部交叉验证[17]。玉米脂肪酸值的预测值与实测值相关性良好，近红外光谱技术可用于玉米脂肪酸值测定及储藏玉米品质的快速评价。

4.3 稻谷脂肪酸值的近红外相关检测

漫反射傅里叶变换红外光谱法（DRIFTS）与近红外漫反射光谱法（NIDRS）均属于红外光谱漫反射技术，其原理为：当红外光照射至固态样品表面时，部分光发生镜面反射，其余光在样品颗粒间发生漫反射、衰减反射或穿透样品后折回散射，收集的漫反射与散射光经检测器转换为光谱信号。蒋晓杰等采用 NIDRS 与 DRIFTS 两种方法采集糙米粉样品红外光谱，分别建立脂肪酸值偏最小二乘法定量模型，并通过模型优化验证可行性。结果显示，两种方法均适用于稻谷脂肪酸值的日常快速检测[18]。

结论

指示剂法作为仲裁方法，具有成本低、准确性不受粮食新陈度影响的优势，但受限于终点判断干扰因素多、结果可比性差，更适用于小批量、高精度要求的仲裁检测场景。电位滴定法通过电位量化终点，规避了颜色与浑浊度干扰，重复性更优，但需严格控制滴定速率以减少二氧化碳干扰，适用于对检测精度与重复性有较高要求的常规检测。自动滴定分析仪法实现了检测全流程自动化，在大批量样品检测中效率优势显著，且对人员与环境要求低，是基层粮库规模化检测的优选方法。近红外光谱技术（含 DRIFTS、NIDRS）具备快速、无损、多组分同时检测的特点，其中 DRIFTS 在稻谷检测中准确性更优，NIDRS 与近红外光谱法在小麦、玉米检测中性能稳定，可作为粮食脂肪酸值快速筛查与储藏品质动态监测的核心技术，未来需通过扩大样品库、优化光谱预处理方法及模型算法等方式提升检测精度。

整体而言，不同测定方法各有适用场景，实际检测中需结合检测目的（仲裁、常规、快速筛查）、样品批量、精度要求及设备条件综合选择；同时，仪器化、自动化、快速化及多指标协同检测将是粮食脂肪酸值检测技术的主要发展方向。

参考文献：

[1]刘存卫，康荣荣，郭蓉，等.不同加工精度对面粉中脂肪酸含量影响的分析 [J]. 营养学报，2019,41(5):489-493.​

[2] 蒋童，王治斌，刘浩，等.全自动脂肪酸值测定仪的应用与分析 [J]. 粮油仓储科技通讯 2023,39（5）:40-42.​

[3] 林燕君，张正方.稻谷中脂肪酸值的测定 [J]. 现代食品，2018 (3):88-90.​

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

[5] 粮油检验 谷物及制品脂肪酸值测定 自动滴定分析仪法：LS/T 6105—2012[S].​

[6] 稻谷储存品质判定规则：GB/T 20569-2006 [S].​

[7] 玉米储存品质判定规则：GB/T 20570-2015 [S].​

[8] 陈红燕.电导滴定法在粮食脂肪酸值测定中的应用 [J].食品安全导刊，2021，(24):129-130,132.

[9] 石恒，郭道林，董德良，等.全自动脂肪酸值测定仪在稻谷玉米脂肪酸值测定中的应用 [J].粮食储藏，2019 (1):32-38.​

[10] 徐嘉潭.电位滴定法在食品安全检测中的应用 [J]. 食品安全导刊，2021，(,20):181-182.​

[11] 刘莉.电位滴定法在食品安全检测中的应用 [J]. 食品安全导刊，2021，(23):166-167.​

[12] 李亿凡.国标法和仪器法测定脂肪酸值的对比研究 [J]. 粮油仓储科技通讯，2022,38(1):61-62,65.

[13] 王亚东，史韵华，黄雯茹.全自动脂肪酸值滴定仪测定稻谷脂肪酸值的准确度评价 [J]. 粮油仓储科技通讯，2021,37(6):45-48.​

[14] 刘玲.全自动脂肪酸值测定仪在粮食库存检测工作中的应用 [J]. 粮食储藏，2022,51(4):40-45.​

[15] 郭蕊，王金水，金华丽，等.近红外光谱分析技术测定芝麻水分含量的研究 [J].现代食品科技，2011,27(3):366-369.​

[16] 王若兰，王春华，黄亚伟.小麦脂肪酸值的近红外光谱快速测定研究 [J]. 现代食品科技，2013 ,29(2):393-396.​

[17] 黄亚伟，魏光，王若兰，等.基于近红外光谱的玉米脂肪酸值快速测定研究 [J].粮食与饲料工业，2014 (3):57-59.​

[18] 蒋晓杰，周旭，杨志成，等.漫反射红外光谱法结合 PLS 测定稻谷脂肪酸值研究 [J]. 中国粮油学报，2019,34(3):117-120.