淺析核磁共振在油菜籽含油量測定中的應用

◎ 杜世榮

（中儲糧新疆質檢中心有限公司，新疆 烏魯木齊 830000）

核磁共振技術是一種常用于油料檢測的非破壞性分析技術，也是一種快速、高效、便捷的無損檢測方法[1-2]。本文介紹了如何利用核磁共振法測定油菜籽含油量的方法，將其與國標法（索氏抽提）進行穩(wěn)定性、準確性比較，驗證了核磁共振技術的穩(wěn)定性和可靠性。

1 材料及方法

1.1 實驗材料

油菜籽（新疆伊犁昭蘇）、精煉菜籽油（市場購買）。

1.2 實驗儀器與試劑

HCY-10 核磁共振儀、粉碎機、索氏抽提儀、烘箱、分析天平、石油醚（分析純，沸程60～90 ℃）。

1.3 實驗方法

選取不同含油量的油菜籽樣品9 份作為研究對象，每份約500 g，除去雜質和礦物質。通過分樣器混勻后均勻分成2 份，每份約50 g。

1.3.1 制作標準品

使用索氏抽提法，多次測定樣品，記錄檢測結果并進行數據處理，確定最終含量。按照核磁共振標準樣品制備要求，把樣品制備成標準樣，并調節(jié)核磁共振儀參數，使顯示含量和確定值一致[3]。

（1）標準樣品的要求。制備水分為8.0%的昭蘇縣油菜籽，選擇過上層篩2.5 mm、過下層篩2.0 mm的飽滿顆粒，除去雜質、不完善粒、碎石、灰塵等礦物質后備用，干燥、密封、陰涼避光保存。

（2）標準品含油量檢測。按索氏抽提法制備樣品的要求，把已挑選好的油菜籽裝入15 個抽提紙筒內，確保在不撒漏的情況下開始抽提，對檢測結果進行數據分析，選擇其中9 個數據計算平均值，此結果作為標準樣品的最終含油量。

1.3.2 制作標準試管

（1）制作標準試管的目的。核磁共振法測定油菜籽含油量是一個復雜且精密的過程，其中涉及多個因素，包括標準樣品、被測樣品的質量、測試時的試管體積等。這些因素之間會相互作用，對測定結果產生影響。其中，標準樣品和被測樣品在試管內的體積大小，是影響測定結果的關鍵因素。為了解決這個問題，在使用試管時，需挑選刻度與容積一致的試管，以確保標準樣品和被測樣品的體積一致，從而減小誤差，提高測定結果的準確性[4]。

（2）標準試管的選擇。選擇專用的核磁共振試管，并對試管進行清洗、烘干和冷卻處理，以確保核磁共振測試的準確性和可靠性。之后，用精確的刻度移液管，將5.0 mL 的蒸餾水精準地加入每個試管中，以備后續(xù)使用。通過嚴格的實驗前準備和試管管理，可以最大程度地減少誤差，提高實驗的可重復性。

（3）標準樣品的裝管。準確稱取油菜籽標準樣品2～3 份，每份3.5 g（必須確保和刻度線平齊），按GB/T 14489.1 方法，裝入備好的玻璃試管中，用蠟封口貼上標簽（標注好相關信息，方便檢測過程溯源）。

1.3.3 試樣的處理

（1）去雜。稱量測試樣品約200 g，經規(guī)定篩層篩理后，除去篩下物，倒入白瓷盤中，25°斜面傾斜，用軟毛筆剔除油菜籽中的所有雜質，裝入試樣瓶編號備用。

（2）去水。按照5009.3 要求，放入干燥箱中，103 ℃烘至恒重，計算結果[5]。

1.3.4 儀器操作

（1）儀器調試。通電預熱30 min 后，射頻增益調至“5”、掃場寬度調至“5”；音頻增益調至與該油菜籽含油量接近的范圍（37～40）；測試選擇Ⅱ、時間36 s。通過共振調諧，使得兩峰重疊。

（2）測試數據。將裝有被測樣品的試管輕輕放入核磁共振儀，按下“復位”鍵，即出現第1 組檢測數據；繼續(xù)檢測，得到第2 組檢測數據。樣品的檢測數據差值應在國家標準允許范圍內，如果檢測數據差值過大，則繼續(xù)重復檢測，取符合允差要求的數據，即為該樣品的檢測結果。

2 結果與討論

2.1 索氏抽提法和核磁共振法的比較

為了驗證2 種方法測定油菜籽的差值大小，分別用2 種不同方法對9 份油菜籽進行含油量測定，核磁共振法與索氏抽提法測得值比較結果見表1。

表1 索氏抽提法和核磁共振法比較表

由表1 可知，2 種方法測得值最大相差值為0.64，最小相差值為0.01，結果符合GB/T 14488.1—2008 中再現性1.6%的要求。

2.2 精密度測定

為了驗證2 種方法的精密度是否一致、穩(wěn)定性是否可靠，分別運用2 種不同方法對同一份油菜籽進行10 次含油量測定，結果見表2。

表2 精密度實驗數據表

通過計算，索氏抽提法方差為S21=0.117 973，核磁共振法方差為S22=0.053 188，查F分布表，臨界 值F0.05，（9，9）=3.18，F=S21/S22=2.22＜F0.05，（9，9）=3.18。

由表2 可知，索氏抽提法標準偏差為0.232，核磁共振法標準偏差為0.241。由此可知，索氏抽提法與核磁共振法均具有較高的穩(wěn)定性。F=2.2 表明2 種方法的方差不顯著，即測定精密度一致。

2.3 準確度檢驗

為了對核磁共振法的準確性進行評價，向抽提后的油菜籽餅粕中添加精煉后的菜籽油，通過核磁共振法，檢測菜籽餅粕的含油量和理論值的偏差情況，計算回收率來衡量核磁共振法的準確性，具體實驗數據見表3。

表3 回收率實驗數據表

由表3 可以發(fā)現，使用核磁共振測定加入已知數量的精煉油，含量和理論值偏差不大，在1 以內，相對偏差在0.05 以內，回收率為96.98%～100.12%，符合95%～105%的要求[1]，說明使用核磁共振法測油菜籽含油量具有較好的準確度。

2.4 t 檢驗法分析顯著性差異

為了進一步分析核磁共振法與索氏抽提法在油菜籽含油量測定中的顯著性差異，本研究采用了t檢驗法，對實驗數據進行統(tǒng)計分析。①對2 種方法的平均值進行計算，得到索氏抽提法的平均值為35.5%，核磁共振法的平均值為35.1%。②計算t值。根據t檢驗的公式，t=（樣本平均值差－總體平均值差）/標準誤差。在本研究中，樣本平均值差為0.4%，總體平均值差為0.0%，標準誤差分別為0.232 和0.241。③計算得到t值為0.048。根據t分布表，當自由度為9（df=9）時，t值為2.216。由于0.048 ＜2.216，可以得出結論：2 種方法在油菜籽含油量測定中存在顯著性差異。

綜上，核磁共振法與索氏抽提法在油菜籽含油量測定中，均具有較高的準確性、精密度和穩(wěn)定性。

3 結論

本研究通過對比分析核磁共振法與索氏抽提法在油菜籽含油量測定中的結果，發(fā)現2 種方法在準確性、精密度和穩(wěn)定性方面，均具有較高的可靠性。其中，核磁共振法在油菜籽含油量測定中具有較好的準確度和精密度，與索氏抽提法差別較小。因此，核磁共振法可作為一種快速檢測工具，提高油菜籽的收購進度。未來，相關研究應繼續(xù)優(yōu)化核磁共振法在油菜籽含油量測定中的應用，為我國油菜籽產業(yè)的發(fā)展提供有力支持。