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摘要:研究了大米浊度的测量方法,准确称取10.00g大米样品于具塞三角瓶中,加入50.0ml纯水,在振荡器上振荡10min,量取1.0ml溶液于25ml容量瓶中,用水定溶至刻度线,摇匀后于680nm波长下比色。本方法的相对标准偏差小于2%,精密度好,重现性高。
关键词:清洁米;大米浊度;紫外可见分光光度计
清洁米又称免淘米,其特点是表面清洁,符合卫生要求,不需清洗即可直接加水后炊煮食用。因此避免了大米淘洗过程中营养和固形物的流失,也节约了洗米用水、减轻洗米水对城镇污水处理的压力。目前,日本市场上清洁米占有相当大比例。近年来,随着我国大米加工技术的不断进步及生活水平的提高,国内市场已出现了清洁米产品。目前我国还没有判别清洁米的标准,也没有大米浊度的检测方法,因此急需研究出大米浊度的检测方法,为清洁米标准提供依据。本研究以水的浊度测量方法为基础,研究用纯水洗涤大米,然后测量洗涤水的浊度,以此浊度来判别大米的清洁程度。
1材料与方法
1.1仪器与试剂UNICO2802紫外分光光度计。硫酸肼、六次甲基四胺、硅藻土、硝酸银、氯化钠,均为分析纯,国药集团化学试剂有限公司。实验用水由Milli-Q纯水仪系统(美国密理博公司)制备。大米样品,吉林产秋田小町,市售。清洁米,日本山形县产艳姬,市售。
1.2方法1.2.1浊度标准溶液配制[1]称取1.000g硫酸肼溶于水,定容至100ml;称取10.00g六次甲基四胺溶于水,定容至100ml;分别吸取5.00ml硫酸肼溶液和六次甲基四胺溶液于100ml容量瓶中,混匀,于25±3℃下静置反应24h,冷却后用水定容至刻度线,此浊度标准溶液的浊度为400度。1.2.2吸光度测定准确称取10.00g大米样品于具塞三角瓶中,加入50.0ml纯水,在转速在160r/min左右的振荡器上振荡10min,摇匀后量取1.0ml溶液于25ml容量瓶中,用水定溶至刻度线,摇匀后于680nm处比色。
2结果与讨论
2.1比色皿的选择采用10mm比色皿进行测量,吸光度值较小。在浊度为100时,吸光度值仅为0.12左右,因而标准曲线的吸光度值范围较小(仅为0~0.2),经比较后,本研究采用的是30mm的比色皿,结果见图1和图2。
2.2标准曲线的选择现行的GB13200—1991水质浊度测定中包含了两种方法,第一法福尔马肼法适用于饮用水、天然水及高浊度水;第二法硅藻土法适用于饮用水和水源水等低浊度水。除以上两种方法外,目前化工行业常以氯化银法作为浊度的测试方法。清洁米的淘米水的浊度在以上3种方法的浊度测定范围内,因此分别利用这3种方法绘制了标准曲线,并筛选出最适合清洁米的浊度测定标准曲线。2.2.1福尔马肼法吸取浊度标准液0,0.50,1.25,2.50,5.00,10.00,12.50ml于50ml容量瓶中,用水定容至刻度线,摇匀,即为浊度为0,4,10,20,40,80,100度的标准系列,于680nm波长下,使用30mm比色皿测定吸光度值,以浊度为横坐标,吸光度值为纵坐标,绘制标准曲线。浊度标准曲线的方程为:y=0.0066x-0.0045,R2=0.9998,吸光度与浊度的线性关系良好,见图3。图3福尔马肼法浊度0~100标准曲线2.2.2硅藻土法将10g硅藻土过孔径0.1mm筛后,105~110℃烘2h。注水至1000ml量筒,于室温沉降24h。取上层800ml溶液,放入另一只1000ml量筒,再加水至1000ml,再沉降24h。分别取上层溶液5、10、20、30、40ml稀释至50ml,于680nm波长下,使用10mm比色皿测定吸光度值。结果见图4。图4硅藻土法浊度0~100标准曲线由图4可以看出,吸光度测量值过低,且相关性不好,因此不建议使用硅藻土法作浊度标准曲线。2.2.3氯化银法称取0.170g硝酸银溶于水,定容至1000ml,制得1mmol/L硝酸银溶液,避光存放。称取0.059g氯化钠溶于水,定容至1000ml,制得1mmol/L氯化钠溶液吸取20ml硝酸银溶液和氯化钠溶液于100ml烧杯中,摇匀,制得1mmol/L氯化银溶液。每间隔10min再次摇匀后于680nm处使用10mm比色皿进行比色,测定吸光度。由图5可以看出,由于氯化银的吸光度随时间的变化发生了明显的上升,稳定性较差,因此用氯化银法作浊度标准曲线也不合适。
2.3洗涤方法不同质量(1.0、2.0、3.0g)大米用50ml水洗涤后,直接取洗涤液测定吸光度值,实验结果显示:1.0g大米用50ml纯水振荡洗涤后,洗涤液的吸光度值为0.2左右,且由于样品称样量较少,实验结果误差较大。2.0g大米用50ml纯水振荡洗涤后,洗涤液的吸光度值已超过0.5,超出了标准曲线的吸光度值的范围,因此需要将洗涤液稀释。本研究采用的是将洗涤液稀释后再测量的方法。2.3.1洗涤液体积比较了不同质量和洗涤液比例(1∶25、1∶10、1∶5)的吸光度值,根据吸光度值的大小和吸光度值的稳定性,确定最佳的质量和洗涤液比例为1∶5,即10g大米样品用50ml纯水洗涤。2.3.2稀释体积对洗涤液进行稀释,比较了1∶50,1∶25两种不同稀释倍数下溶液的吸光度值。结果表明,1∶50稀释倍数的溶液的吸光度值偏小,而1∶25稀释倍数溶液的吸光度值较适宜。因此确定洗涤液的稀释倍数为1∶25。2.3.3振荡洗涤时间研究了振荡洗涤不同时间下洗涤液的浊度,结果见图6。从图6可以看出,随着振荡时间延长,洗涤液的浊度逐渐增大,当振荡时间达到8min时,洗涤液浊度趋于稳定。因此将振荡洗涤时间确定为10min。2.3.4振荡洗涤强度研究了振荡洗涤强度对大米浊度的影响,结果见图7。在不同振荡器转速下(60、120、150、180、210r/min),洗涤液的吸光度值不同,所测得的大米的浊度也不同。从图7可以看出,洗涤液浊度随着振荡器转速增加而增大,当转速达到150r/min时,洗涤液浊度趋于稳定。因此在振荡洗涤过程中,振荡器的转速应在150r/min以上。2.3.5测量时间大米洗涤液在静置过程中,由于悬浮物的沉降而变得澄清,浊度会逐渐降低。将装有洗涤液的比色皿静置在分光光度计比色槽内,每隔12s读数1次,研究静置时间对浊度的影响。图8是洗涤液浊度随静置时间变化的曲线,从图中可以看出,浊度随着静置时间的延长而逐渐减小,在3min内浊度下降了1.2度左右。因此测量过程中应尽快读数,一般在15s内读数为宜。
2.4方法的精密度与重现性将同一清洁米和普通大米样品分别重复测量9次,计算相对标准偏差(RSD)。清洁米的RSD值为1.96%,普通大米的RSD值为1.82%,具体数据见表1。从表1数据可以看出,该方法的精密度高,重现性较好。
3结论
研究了一种检测大米浊度的方法,即用水振荡洗涤大米样品,然后测定洗涤液的吸光度值,从而计算出洗涤液的浊度,再根据洗涤液的浊度确定大米的浊度。该方法的精密度和重现性均能满足分析测试的要求。该方法是通过测定大米洗涤液的浊度,进而判断大米的清洁程度,所以对于同一大米样品,如果采用不同的称样量、不同的洗涤液体积,则所测得的洗涤液浊度就会不同。鉴于此,若要比较不同大米的清洁状况,就需要在统一的实验条件下进行测量;若要判别是否为清洁米,则需要依据相应的标准,且应界定相应的判别值和统一的测量方法。
[参考文献]
[1]国家环境保护总局科技标准司.水质浊度的测定:GB/T13200-1991[S].北京:中国标准出版社,1991.
作者:谢天 任海斌 亓盛敏 郭亚丽 程科 单位:中粮营养健康研究院有限公司