本发明公开了一种测定玉米脂肪酸值的方法，属于化学成分检测的技术领域，具体涉及使用pH值对玉米类原料中脂肪酸值的检测方法。
背景技术：
玉米脂肪酸值是指测定玉米用无水乙醇提取液提取的所有脂肪酸的量，是判断玉米储存品质的重要指标之一。玉米占畜禽饲料中的配比为50%左右，因此玉米的品质从根本上决定了饲料品质，通过准确测定玉米脂肪酸值，用来监控玉米陈化的情况对玉米原料的采购、验收、分级、使用、储存提供了参考依据，同时对饲料品质安全具有重要的指导意义。
玉米中脂肪酸值基本情况如下，新收获的自然干玉米脂肪酸值在30mgKOH/100g以下。北方正常年景生产烘干后脂肪值在33-36mg KOH/100g，常规储存经过一个高温季节升幅在7.5-9.0mgKOH/100g。也就意味着，我们2017年采购2016年的烘干玉米，那烘干玉米的脂肪酸值可能达到40-45mg KOH/100g，但2016年自然干玉米，脂肪酸值基本处于40mgKOH/100g以下。对于饲料行业通行的高档乳仔猪料，普遍建议采购头一年的自然干玉米，使用效果更稳定。实际监控数据证明，2016年的烘干玉米，虽然符合一年期玉米的采购要求，但往往脂肪酸值验收过程中产生超40mgKOH/100g的情况。
玉米储存时间应以2.5年为宜，玉米储存后一般在第三个年度的5、6月份轮换出库；华南新收获玉米脂肪酸值在30mgKOH/100g以下，一般一年会升高10mgKOH/100g左右，如果储备条件不好，会很快的升到50mgKOH/100g以上。按照《玉米储存品质判定规则》脂肪酸值大于65mgKOH/100g的玉米为陈化粮，不再适宜储存。该玉米的品质随着储藏时间的延长，已大大降低，对饲料的最终品质影响很大。
目前现有国家标准中，用于玉米脂肪酸值的检测方法有3种，分别为：
GB/T 5510-2011 粮油检验 粮食、油料脂肪酸值测定；
GB/T 15684-2015 谷物碾磨制品 脂肪酸值的测定；
GB/T 20570-2015玉米储存品质判定规则；
现有玉米中脂肪酸值含量的测定方法，是样品振荡30min提取过滤后，取滤液加无CO2水混合，然后按照标准GB/T 20570-2015《玉米储存品质判定规则》附录A第一法的方法滴定。上述方法存在以下几点不足：
（1）标定标准滴定溶液过程繁琐，每次检测前需频繁进行标准溶液的标定；
（2）震动30min，致使提取液颜色加深，影响终点判断；
（3）提取液加入水后，变得非常浑浊，终点不易判断，影响脂肪酸值的重复性；
（4）提取液加入水后，溶液温度升高5℃左右，影响反应的内环境，从而影响脂肪酸值数据。
从大量的实际检验数据和实验室间环比测试中发现，3种方法稳定性均不好，《GB/T 15684-2015 谷物碾磨制品 脂肪酸值的测定》方法中规定了该方法的重复性，在很短的时间间隔内、由同一操作者、采用相同的测试方法、对于同一份被测样品、在同一实验室，使用相同的仪器，获得两个独立的测定结果，这两个独立测定结果的绝对差值大于4mgKOH或3mgNaOH的事例，不得超过5%。再现性：由不同的操作者、采用相同的测试方法、对于同一份被测样品、在不同的实验室、使用不同的仪器，获得两个独立的测定结果。这两个独立测定结果的绝对差值大于17mgKOH或12mgNaOH的事例，不得超过5%。查脂肪酸值检验相关发表文章，专利文献，可见主要关注的是缩短溶解时间、用橙色滤光镜过滤黄色、不加无CO2蒸馏水防测试溶液浑浊和用标准色卡的方法判定脂肪酸值的范围等措施；百度文库中可查见有一个“不同指示剂对稻谷脂肪酸值及滴定终点pH值的影响”，只是讲述了不同的指示剂，检测脂肪酸值时的终点pH值不同，没有确定具体的pH值。本发明是在不改变检测方法的条件下，确定了酸度计的pH值，用酸度计判定滴定终点，指示剂辅助确定终点，可有效减少人员的视角判定误差和酸度计异常引起的偶然误差。
以上国标中脂肪酸值检测的3种方法对化验员的能力和实验室的基础条件要求严苛，否则很难复现出理想的数据。正是由于这么大的检验误差，容易导致大量的商务纠纷问题，该方法在实际生产中应用，可能导致部分错误判断，给饲料企业带来较大的经济损失，需要结合感官检验进行综合判定。此外，由于进口玉米在长途运输过程中，加入了某些流散剂，影响该方法的滴定，因此，该方法同样不适用于进口玉米的检验，同时，现行有效的不同方法间存在较大的检验误差，不同粮食收储企业和饲料企业在方法选择上均比较随机，因此可能导致最后销售和使用方，在验收结果上产生较大的争议和矛盾。
本方法期望通过调整标准滴定溶液，同时使用酸度计，辅助使用指示剂，来达到减少各个环节的误差，起到有效控制重复性和再现性，达到最后的绝对误差比国标方法中允许的实验室间的检验误差缩小1倍的目的。
控制目标为：参照《GBT 15684-2015 谷物碾磨制品 脂肪酸值的测定 》和《GB/T 20570-2015 玉米储存品质判定规则》（无水乙醇提取）。①重复性：在很短的时间间隔内、由不同操作者、采用相同的测试方法、对于同一份被测样品、在同一实验室，使用相同的仪器，获得两个独立的测定结果，这两个独立测定结果的绝对差值不大于4mgKOH，优于国标中要求的重复性为对同一操作者的要求②再现性：由不同的操作者、采用相同的测试方法、对于同一份被测样品、在不同的实验室、使用不同的仪器，获得两个独立的测定结果，这两个独立测定结果的绝对差值不大于8mgKOH。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术中检测周期冗长，终点难判断和再现性差等不足，提出用酸度计来检测脂肪酸值。本发明的检测方法可以实现在较短的时间内对玉米中脂肪酸值的精确检测。
为了实现上述发明的目的，本发明提供了以下技术方案：
玉米中脂肪酸值检测的酸度计法，包括以下步骤：
（1）标准滴定液制备：制备0.10mol/L的KOH标准水溶液，配置和标定参照GB/T601，储存于聚乙烯塑料瓶中；使用前再用无CO2的蒸馏水稀释至0.010mol/L。
（2）样品粉末制备：取玉米样品置于旋风磨中进行一次性粉碎，要求一次性粉碎样品细度过40目，排出空气，置于无阳光直射的环境下，于12h内完成所有测定；如需较长时间存放，应存放在0-4℃冰箱中，全部过程不得超过24h，建议粉碎后立即进行检测。
（3）试样粉末测定：取样品10g，精确至0.0002g，置于250mL具塞磨口锥形瓶中，加入50.00mL无水乙醇后，置于往返式振荡器上振荡30min，静置1-2min，过滤，取大于30mL的滤液备用。
（4）酸度计校正：采用pH为6.86和9.18的标准缓冲溶液进行酸度计校正，校正成功后再进行检测。
（5）标准滴定：移取25.00mL滤液置于100mL的玻璃烧杯中，加50mL无CO2的蒸馏水，再加3滴1%的酚酞指示剂和一个搅拌子，立即用保鲜膜封好烧杯备用，待溶液温度回落到20-25℃，再用0.010 mol/L的KOH标准水溶液滴定至pH9.0（精确至±0.05），持续3s后记录耗用标准滴定溶液的体积。
（6）空白试验：取25.00mL无水乙醇，按照步骤（5）的操作，记录耗用标准滴定溶液的体积V0。
（7）将标准滴定溶液的浓度（1）和步骤（5）、（6）滴定耗用标准滴定液的体积换算，确定玉米中脂肪酸值的含量，具体计算公式如下：
；
Ak为脂肪酸值的含量，以中和100g干物质中游离脂肪酸所需要的KOH毫克数表示，单位为mgKOH/100g；
m为步骤（3）中所取样品，单位为g；
V1为步骤（5）中滴定试样液所消耗KOH标准滴定溶液体积，单位为mL；
V0为步骤（6）中滴定空白液所消耗KOH标准滴定溶液体积，单位为mL；
c（KOH）为KOH标准滴定溶液的浓度，单位为mol/L；
1122000为换算系数；
w为100g试样中水分的质量，单位为g。
进一步的，所述无CO2的蒸馏水为蒸馏水煮沸10min以上，密封冷却得到。
进一步的，所述振荡频率为100次/min。
进一步的，所述校正的温度与溶液检测的温度一致。
现有的玉米中脂肪酸值检测方法中，配置KOH标准滴定液，需要先配置KOH标准储备液和调节中性需使用的95%乙醇，临用前用中性的95%乙醇稀释KOH储备液，再进行标定，乙醇稳定性差，因此每次使用前均需标定。试样制备需用无水乙醇，试样振荡提取30min，测定时加入50mL无CO2水与滤液混合，并按照标准滴定，由于滤液与水混合后会变得浑浊，且浑浊的程度可能受到水或滤液加入方式（如速度）不同而不同，造成终点难于判断。本发明的玉米脂肪酸值检测的酸度计法中，KOH标准滴定水溶液只需要标定一次，常温下可以保存2个月，比KOH乙醇溶液稳定性强，临用时再用无CO2水稀释成0.010mol/L备用，滤液加入水后，等10min左右，用酸度计确定终点，使得终点容易判定，检测结果的精确度和重复性得到提高。
本发明的显著特征和优势如下：
1、本发明中，KOH标准滴定液常温下可以储存2个月，稳定性强，有效降低重新配置的时间，提高实验的效率。
2、本发明中，粉碎后的样品混均匀，放于暗处，全部过程不得超过12h，在不能及时检测的情况下，应存放在0-4℃冰箱中，全部过程不得超过24h，给实验人员提供了一个备用实验方案。
3、本发明中，将操作细节中的环节更加明确，细化，例如：要求加入50mL无CO2的蒸馏水和3滴1%酚酞指示剂和搅拌子，立即用保鲜膜密封回温待测；加入50mL无CO2的蒸馏水后，应回温10min左右再滴定；要求实验中滴定至pH9.0（精确至±0.05），要持续约3s，即判定滴定至终点，并要求滴定在4-5min中内完成。
4、本发明中，创新使用酸度计，并明确其终点滴定pH值，更利于实际工作中参考。同时提示在校正酸度计的同时，应确保酸度计的灵敏性。
为了验证本发明的结论，做了以下6个实验：
实验1：KOH标准滴定水溶液常温储存时间对浓度的影响，具体结果详见表1.
表1、KOH标准滴定水溶液常温储存2个月后浓度变化（mol/L）
。
通过表1我们发现，KOH标准溶液存放2个月后的浓度变化相比存放前并无明显差异，所以存放2个月对KOH溶液的稳定性无显著影响。
实验2：粉碎后的样品在不同存放时间对玉米脂肪酸值的影响，取1个玉米样品进行不同时间的平行样检测结果见表2.
表2 脂肪酸值随放置时间的变化趋势（mgKOH/100g）
。
实验3：验证提取玉米中脂肪酸适宜滴定时间的选择：应在加入无CO2蒸馏水后10min左右滴定；具体为室温23-25℃时，加入无CO2的蒸馏水后，液温升至30℃左右，应放在通风处10min待液温恢复到23-25℃检测，重复做4次不同时间的液体温度变化测试结果详见表3。
表3 脂肪酸值检测过程中液体温度变化范围（℃）
。
实验4：标准方法与本发明的方法比较，选取5个玉米进行不同方法的检测，具体数据见表4.
表4：国标与本发明检测数据对比（mgKOH/100g）
。
通过表4我们发现，本发明同一样品使用以上2种不同方法检测误差较小，均低于国家允许的同一样品的平行样检测允许误差2 mgKOH/100g。
实验5：验证本发明方法：测定同一个玉米中脂肪酸值的平行样检测误差、重复性和再现性，具体方案为同时测定5个不同玉米样品的平行样、重复性和再现性，具体见表5。
表5不同方法重复性和再现性（mgKOH/100g）
。
实验6：为了有效验证本发明的结果准确性，选择2个玉米样品，邮寄至6个不同的饲料集团中心实验室（行业内检测能力较强的）进行环比测试，具体数据见表6.
表6-1不同实验室间环比测试数据分析（mgKOH/100g）
。
表6-2不同实验室间环比测试数据分析（mgKOH/100g）
。
通过表6我们看出，我集团2个实验室使用本发明方法后，检测数据误差能够达到预期目标，其余参加环比测定的部分实验室，采用国家标准方法，检测误差超过了国家允许的范围，说明本方法切实有效。
具体实施方式
下面结合实验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。
本发明列举的实施例中，所用仪器、设备和环境要求如下：
（1）仪器和设备
粉碎机（FOSSCT410旋风磨）、天平（精确至0.0001和0.00001g各一台）、往返双层振荡器HY-6（江苏科析）、移液管（10mL、25mL、50mL）、滴定管（25mL、50mL各一根）、实验室常用玻璃器皿、快速定性滤纸、表面皿、保鲜膜、磁力搅拌器、雷磁的pH-3C、Metrohm电位滴定仪905型。
（2）环境要求
室温：20℃-25℃
本发明列举的实施例中，所采用的检测方法如下：
（1）配置酚酞指示剂：称取1g酚酞溶于100mL95%的乙醇中；
（2）不含CO2的蒸馏水：将蒸馏水煮沸10min以上，密封冷却；
（3）0.10mol/L的KOH标准液：称取6.2gKOH，置于聚乙烯瓶中，加少量水（5mL）溶解，用95%的乙醇或水稀释至1000mL，精确称取105℃烘2h并冷却后的邻苯二甲酸氢钾0.75g（精确至0.00001g）于250mL三角瓶中，加入50mL无CO2蒸馏水溶解，滴加酚酞指示剂2滴，用上述稀释后的KOH溶液滴定至微红色，以30s不褪色为终点，记下用去KOH毫升数，同时作空白试验（不加邻苯二甲酸氢钾，同上操作），记下用去KOH毫升数，按式计算：
；
式中：
c（KOH）—KOH标准液的浓度，单位为摩尔每升（mol/L）；
V1—KOH-乙醇溶液或KOH水溶液的体积数值，单位为毫升（mL）；
V0—空白试验KOH-乙醇溶液或KOH水溶液的体积数值，单位为毫升（mL）；
M—邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量的数值，单位为克每摩尔（g/moL）[M（C8H5KO4)= 204. 22]
（4）0.010mol/L的KOH标准滴定液：0.1mol/L的KOH乙醇溶液储备液，移取10.00mL的储备液至100mL的容量瓶中，必须用已被KOH乙醇储备液滴定至微红色的95乙醇定容，即为0.01mol/L的KOH乙醇标准滴定溶液。如果是0.1mol/L的KOH水溶液储备液，移取10.00mL的储备液至100mL的容量瓶中，必须用煮沸10min去除CO2密封冷却的水定容，即为0.01mol/L的KOH标准滴定溶液；
（5）试样制备
取100g混合均匀的样品，用粉碎机粉碎，粉碎后的样品40目筛；
（6）试样处理
称取试样（5）约10g（m），准确至0.0002g，于250mL具塞磨口三角瓶，加入50mL无水乙醇；
置往返式振荡器上振荡30min，过滤，收集滤液超过30mL，待用；
（7）测定
移取滤液（6）25.00mL于100mL玻璃烧杯中，加50mL无CO2的蒸馏水，加3滴1%酚酞指示剂和一个搅拌子，用保鲜膜密封，冷却10min回温后滴定，将烧杯放在磁力搅拌器上，用移液枪头根据pH电极和滴定管的大小打出两个孔，放pH电极和滴定管，开启磁力搅拌器，等 pH值趋于稳定了再滴定，用0.010mol/L的KOH标准滴定液（4）滴定至pH9.0（精确至±0.05），3s保持不变，滴定在4-5min之内完成。
记下用去KOH标准滴定液毫升数（V1），同时作空白试验[加25.00mL无水乙醇，不加滤液（6），其他同上操作]，记下用去的KOH标准滴定液毫升数（V0）；
用测定脂肪酸值的同一个粉碎样品，按照GB/T5497中103℃恒重法测样品水分含量（ｗ)。
脂肪酸值结果按式计算：
；
式中：
Ak—脂肪酸值的含量，以中和100g干物质中游离脂肪酸所需要的KOH毫克数表示，单位为毫克KOH每百克（mgKOH/100g）；
V1—滴定试样液所消耗KOH标准滴定溶液体积，单位为毫升（mL）；
V0—滴定空白液所消耗KOH标准滴定溶液体积，单位为毫升（mL）；
c（KOH）—KOH标准滴定溶液的浓度，单位为摩尔每升（mol/L）；
1122000—换算系数；
m—试样的质量，单位为克（g）；
w—100g试样中水分的质量，单位为克（g）。
下文举出的实施过程均按照上述检测步骤进行具体测试，上述计算方法计算结果，不再赘述测试样品的质量、滴定体积和标准滴定液浓度等数值，仅描述计算结果。
取某地产饲料原料玉米样品1-5，按前述方法测定结果见表4，取相同样品，用国标方法测定（GB/T20570-2015《玉米储存品质判定规则》附录A第一法）结果见表4、表5。
试验结果显示，本发明对玉米粉碎后时间进行了控制，防止粉碎后玉米的氧化水解，滴定重复性和再现性良好，并且可以准确的测定玉米中脂肪酸值的含量。
对比国家标准方法，测试结果见表4、表5和表6所示，平行样品的绝对差值不超过2 mgKOH 的标准，重复性达到不同操作者绝对差值不超过4 mgKOH的标准，再现性达到绝对差值不超过8 mgKOH的标准，符合预期的目标。
本发明涉及到有关中国目前的玉米收储政策中，所提及的适宜收储的脂肪酸值标准的确定和方法的检验。该方法的改进对于解决目前脂肪酸值检测中存在的国标方法部分存在的不科学、不合理，误差大，方法不统一，不利于推广等应用缺陷。对于玉米收储行业更精准的进行脂肪酸值的测定，解决各个行业间检测结果差异大等问题，具有非常重要的现实意义。