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飼料中脂肪測定的部分

2020-11-03
本文結合筆者在日常工作中遇到的實際問題, 以常用飼料原料魚粉、豆粕、大豆粉作研究對象, 分別對影響脂肪測定結果的 3 個因素( 樣品顆粒、抽提溶劑、抽提時間) 進行分析探討和調控試驗。

脂肪是飼料及其原料中僅次于蛋白質的主要品質項目, 目前其含量的測定普遍使用國家標準 GB/T 6433- 1994 , 采用索氏( Soxhlet ) 抽提原理, 影響檢測結果的主要因素有樣品顆粒、抽提溶劑、抽提時間、天平和烘箱的準確度、抽提裝置的性能、環境溫度、所用器具清潔度、樣品中水分含量水平、操作人員水平等。筆者在日常檢測的具體操作過程, 有時遇到檢測結果受某些因素影響而不穩定的現象。為探討出現這種現象的原因, 我們就樣品顆粒、抽提溶劑、抽提時間這 3 個主要影響因素對魚粉、豆粕、大豆粉分別進行分析探討和調控試驗, 結果報道如下。

1 材料和方法
1.1 樣品的采集和制備
隨機選用經廣州黃埔港入境的魚粉、豆粕、大豆粉, 樣品的抽取和制備按 SN/T 0800.1- 1999《進出口糧油、飼料檢驗抽樣和制樣方法》進行。
1.2 主要儀器與試劑
磨樣機, KNIFETEC 1095 型; 標準篩, BS 410/1986 ; 脂肪自動測定儀, SZC-101上海纖檢儀器有限公司; 烘箱, DHG-9140A; 粗天平,YP502 , 感量 0.01g ; 分析天平,
FA , 感量 0.0001g ; 所需試劑主要是分析純乙醚和沸點范圍 30~60℃ 的石油醚( 30# )。
1.3 試驗方法
根據日常檢驗工作遇到的實際問題, 就不同樣品顆粒、不同抽提溶劑、不同抽提時間, 參照現行國家標準 GB/T6433- 1994 《飼料粗脂肪測定方法》中的儀器法進行脂肪含量測定。
1.4 評判依據
按現行國家標準 GB/T 6433- 1994 《飼料粗脂肪測定方法》中對實驗結果限差的規定來評價測定結果數據的有效性。該國標規定: 當脂肪含量大于或等于 10% 時, 允許相對偏差為 3% ; 當脂肪含量小于 10% 時, 允許相對偏差為 5% 。
1.5 主要計算公式
1.5.1 脂肪含量
脂肪含量( % ) = ( 抽提后鋁杯恒重 - 抽提前鋁杯恒重) / 風干試樣重量 ×100
1.5.2 相對偏差
相對偏差 = (測量值 - 平均值) / 平均值 ×100%
2 結果和分析
2.1 不同樣品顆粒大小對飼料脂肪抽提效果的影響在現行國家標準 GB/T 6433- 1994 《飼料粗脂肪測定方法》中, 脂肪成分的提取主要是通過將樣品浸泡在抽提溶劑中由抽提溶劑洗滌樣品來實現的。樣品顆粒的大小直接影響到樣品能和抽提溶劑接觸的廣度和深度, 這將直接影響到所測樣品脂肪成分的提取(萃取)效率。通常在相同的試驗條件下, 樣品顆粒越小, 脂肪成分的提取( 萃取) 效率越高, 所測得樣品的脂肪含量也會高一些。在日常檢驗工作中, 有時懷疑因樣品研磨不夠細致而導致檢測結果偏低。本文以現行國家標準 GB/T 6433- 1994 規定的 0.45mm(40 目 ) 顆粒大小為基礎, 隨機選用魚粉原樣( 即未經任何磨制)和經日常研磨方式 ( KNIFETEC 1095 型磨樣機,選 2s 或 5s 模式, 運轉次數視樣品性狀而定) 制備的大豆粉、豆粕樣品作為試驗組。對所有實驗樣品分別用 1mm (18 目 ) 、 0.45mm (40 目 ) 、 0.212mm(70 目 ) 標準篩篩分檢查樣品顆粒大小的分布情況,
詳見表 1 。對將作為參照組的樣品, 如有0.45mm 篩上物的增加磨制時間, 直到全部過0.45mm 篩。然后, 對所有樣品用乙醚作抽提溶劑, 浸泡 15min 、淋洗 45min 進行脂肪含量檢測,結果見表 1 。
由表 1 “粒度分布”欄可以看到, 作為參照組的大豆粉、豆粕、魚粉樣品, 我們嚴格按現行國家標準 GB/T 6433- 1994 的規定, 制備至 100% 過0.45mm 標準篩, 對作為試驗組的樣品, 大豆粉、豆粕經日常研磨方式處理后 0.45mm 篩上物分別為 52% 、 41% , 其中 1.00mm 以上顆粒分別占 2% 、4% , 魚粉樣品為入境卸貨原狀, 未經任何研磨,0.45mm 篩上物為 36% , 其中 1.00mm 以上顆粒占5% 。從表 1 “乙醚抽提效果”欄可以看出, 無論是參照組, 還是試驗組, 大豆粉、豆粕、魚粉的每一對平行樣品之間的相對偏差均遠遠低于現行國家標準 GB/T6433- 1994 規定的允許相對偏差, 這表明經日常研磨方式 ( KNIFETEC 1095 型磨樣機, 選 2s 或 5s 模式, 運轉次數視樣品性狀而定)制備的樣品, 雖然未能達到 100% 過 0.45mm 標準篩的要求, 但兩者的抽提效果在實驗誤差范圍之內。表 1 結果提示對大豆粉、豆粕、魚粉樣品, 顆粒研磨至 1.00mm 以下, 脂肪抽提效果就可以達到現行國家標準 GB/T 6433- 1994 的規定。
2.2 不同抽提溶劑對飼料脂肪檢測結果的影響

現行國家標準 GB/T 6433- 1994 《飼料粗脂肪測定方法》中規定用分析純乙醚作為抽提溶劑。乙醚又名二乙醚, 由濃硫酸與乙醇共熱至 130~140℃ 時蒸餾而制得, 沸點 34.5℃ , 相對密度0.714 , 易溶于乙醇和氯仿等, 是良好的抽提試劑。 但乙醚蒸氣和空氣的混合物極易爆炸, 爆炸極限為 1.85%~36.5% ( 體積)。另外, 用于脂肪抽提實驗后的乙醚, 由于含有較多氧化物, 其收集、儲存、回收等方面存在安全隱患。因此, 我們選用較為安全的石油醚, 沸點范圍 30~60℃ , 相對密度0.63~0.66 。石油醚由天然石油或人造石油經分餾而得, 主要是戊烷和己烷等低分子量烴類的混合物, 也是無色可燃易揮發澄清液體, 不溶于水, 溶于大多數有機溶劑, 能溶解油和脂肪, 多用做溶劑或化學試劑。我們參照現行國家標準 GB/T6433- 1994 中儀器法, 分別對 3 個大豆粉、 3 個豆粕和 3 個魚粉共 9 個樣品分別用乙醚和石油醚作為抽提溶劑進行浸泡 15min 、淋洗 45min 的試驗, 結果見表 2 。
由表 2 可以看到, 無論是屬于植物性物質的大豆粉、豆粕樣品, 還是屬于動物性物質的魚粉樣品, 每一對平行樣品之間的相對偏差均遠遠低于現行國家標準 GB/T 6433- 1994 規定的允許相對偏差。此外, 不同飼料種類的各個樣品兩種抽提溶劑的檢測結果都非常接近, 兩者的平均值之差分別為大豆粉: -0.06% 、 -0.17% 、 0.28% ,豆粕:0.30% 、 0.17% 、 0.17% , 魚粉: 0.18% 、 0.06% 、 -0.02% 。由此可見, 用乙醚和與乙醚沸點相近的石油醚作為抽提溶劑來檢測大豆粉、豆粕、魚粉中脂肪含量的效果是一致的。事實上, 用石油醚替代乙醚作溶劑已是現代分析檢測工作的趨勢, 本結果“驗證”了其替代的合理性。
2.3 不同浸洗時間對飼料脂肪抽提效果的影響由于現行國家標準 GB/T 6433- 1994 《飼料粗脂肪測定方法》的原理屬于重量分析法, 所測得樣品脂肪含量的數值與該樣品在浸提前后兩者的質量差值有直接聯系, 相同試驗條件下, 隨著浸提時間的延長, 該樣品在浸提前后兩者的質量差值會增大, 所測得樣品的脂肪含量也會高一些。在日常檢驗實踐中, 我們有時懷疑因浸洗時間過短而導致檢測結果偏低, 本文以脂肪自動測定儀 ( 2050 型)操作說明書推薦的抽提時間60min ( 其中浸泡 15min , 淋洗 45min ) 為基礎, 分別增設浸泡 30min 、淋洗 45min 和浸泡 15min 、淋洗 90min 兩種抽提方式, 對日常檢驗工作量較大的飼料用大豆粉、魚粉以乙醚作抽提溶劑進行試驗。基本實驗過程的數據和計算結果見表 3 。
由表 3 可見, 隨著浸泡、淋洗時間的延長, 檢測結果有增加的趨勢。浸泡 30min , 淋洗 45min 的檢測結果與標準浸泡 15min 、淋洗 45min ) 的結果平均值之差分為: 大豆粉 0.08 , 1 號魚粉 0.04 , 2號魚粉 0.19 。浸泡 15min 、淋洗 90min 時檢測結果與浸泡 15min 、淋洗 45min 的結果平均值之差分別為大豆粉 0.19 , 1 號魚粉 0.19 , 2 號魚粉 0.38 ,前者均值為 13.43%±6.18% , 明顯大于后者均值12.97%±5.91% , 兩者差值為 0.47% , 相對偏差為1.74% , 配對 t 檢驗 t=- 3.481 , P=0.018 。這說明不同抽提時間對檢測結果的影響有統計學意義, 但因相對偏差 1.74% 也遠低于現行國家標準 GB/T6433- 1994 規定的允許相對偏差, 實際意義不大。由 此 可 見 , 浸 泡 30min 、 淋 洗 45min 和 浸 泡15min 、淋洗 90min 與浸泡 15min 、淋洗 45min 的抽提效果, 在實驗誤差范圍內是一致的。
3 結論和建議
本文結合筆者在日常檢測的具體操作過程和檢驗工作實踐中, 遇到檢測結果受某些因素影響而有結果出入的現象, 以常用飼料原料魚粉、豆粕、大豆粉做研究對象, 通過對樣品顆粒、抽提溶劑、抽提時間這 3 個影響脂肪含量測定的主要因素分別進行分析探討和調控試驗, 初步結果表明: ( 1 ) 對大豆粉、豆粕、魚粉樣品, 顆粒研磨至1.00mm 以下, 脂肪抽提效果就可以達到現行國家標準 GB/T 6433- 1994 的規定; ( 2 ) 用乙醚和與乙醚沸點相近的石油醚作為抽提溶劑來檢測大豆粉、豆粕、魚粉中脂肪含量的效果是一致的;( 3 ) 浸泡 30min 、淋洗 45min 和浸泡 15min 、淋洗90min 與浸泡 15min 、淋洗 45min 的抽提效果, 在實驗誤差范圍內是一致的。
在現行國家標準 GB/T 6433- 1994 《飼料粗脂肪測定方法》中, 脂肪成分的提取主要是靠有機溶劑來萃取, 萃取過程中, 除脂肪外, 還有有機酸、磷脂、脂溶性維生素、色素等也溶到萃取液中, 最終留在浸提鋁杯里與脂肪一起恒重, 影響試驗, 所以該國標也說明測定結果為“粗脂肪”或乙醚提取物。因此筆者建議: ( 1 )樣品顆粒研磨至1.00mm 以下, 脂肪抽提效果就可以達到現行國家標準 GB/T 6433- 1994 的規定; ( 2 ) 為消除安全隱患, 可選用沸點范圍為 30~60℃ 的石油醚來代替乙醚作抽提溶劑; ( 3 ) 抽提時間以脂肪自動測定儀操作說明書推薦的 60min ( 其中浸泡 15min ,淋洗 45min )為宜。

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