饲料8大常规成分分析操作注意事项

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所属分类:养猪技术
笔者通过对饲料8大常规成分的检测过程进行实验操作、总结分析,对实验过程的准备、试剂配制、饲料分析整个操作过程中遇到的一些问题进行归纳,并指出引起实验误差的各种因素与注意事项,使饲料检验化验员能够及时掌握和正确运用这些标准,严格把好饲料原料和产品的质量关,为饲料工业生产和产品质量管理提供参考。
1、饲料中水分及挥发性物质的含量测定
  水分在饲料质量控制中占有非常重要的地位,它影响饲料产品的质量,是重要的质量指标之一,同时又是一项重要的经济指标,与产品中其他各种技术指标的计算有着密切的联系,因此测定水分非常重要。常用的测定方法是依据GB/T6435-2006《饲料中水分和其他挥发性物质含量的测定》。
1.1 饲料中水分测定实验操作中需要注意的问题
1.1.1 制样是非常重要的步骤,首先必须采用几何法和四分法进行缩分,然后使用植物粉碎机或咖啡磨,少用旋风磨。同时还要注意筛孔大小是否与检验要求相同,通常分样筛的孔径为0.42mm(40目)。因为粉碎粒度的大小直接影响分析结果的准确性。孔径过大不利于水分蒸发,孔径过小、样本过轻,不利于操作且使样本易于被氧化。另外,还要注意过筛时一定要将样品全部过筛并混合均匀。
1.1.2 称样皿应为玻璃或铝质,一般采用铝质较好,不宜破碎;称样皿的表面积能使样品铺开约0.3g/cm2(通常直径为40mm以上,高度在25mm以下),以利于水分蒸发,不宜过高或过细。
1.1.3 称样皿应预先在烘箱中烘30min,冷却至室温,称重准确1mg。注意冷却的时间应尽可能保持一致。
1.1.4 在称样时要特别注意防止水分的变化,对有些饲料例如维生素、咖啡等很容易吸水的物质,在称量时要迅速,否则越称越重。称量样品时,要戴细纱手套或脱脂薄纱手套,禁止直接用手操作。
1.1.5 烘箱温度 烘箱除定期请法定计量所进行校正外,平时操作时还要附加一支温度计,能及时标示箱体内的实测温度,箱体内每个位置也存在温度差异,应注意控制。通常建议平均每升干燥箱空间最多放一个称量瓶。
1.1.6 在烘箱中干燥时,称样皿应敞开盖子且与盖子一起干燥。
1.1.7 干燥时间 应针对不同饲料控制适当的烘干时间,不一定越长越好,因为时间太短,水分可能还没有完全逸出,太长可能物质又会发生化学反应。
1.1.8 干燥器中的干燥剂用硅胶为好。要注意干燥剂的颜色(含钴,干燥时呈蓝色)变化,当吸水过多(变棕或白色)时,应放在烘箱中烘干(烘干条件:135℃,2~3h),使之转变为脱水干燥色以后再用。
1.1.9 干燥器放置时间 冷却时间也要控制好,尤其需要恒重时,每次在干燥器放置时间不一,也很难达到恒重要求。
1.2 饲料中水分测定过程特殊样品的处理
1.2.1 当试样为湿润样时,可取适量样品置于预先已称重的大蒸发皿中,在80℃的条件下进行初步的烘干,然后在室内放置作为风干样,求出其减量。
1.2.2 如果饲料样品是含多汁的鲜样,如青贮、牧草等,无法直接粉碎,应进行预干燥处理。称取200~300g(准确至0.01g)鲜样,在105℃烘箱中烘干15min,立即把温度降至65℃,烘5~6h,取出在空气中冷却4h,称量,失重即为初水分,冷却后样品所含水为吸附水。经预先干燥处理的样品,应按下式计算原来试样中的水分含量:
原试样中总水分(%)=预干燥减重(%)+[100-预干燥减重(%)]×风干试样水分(%)。
1.2.3 某些含脂肪高的样品,烘干时间长反而会增重,乃脂肪氧化所致,应以增重前那次称重为准,且取最小值。
1.2.4 含糖分高的、易分解或易焦化试样,应使用减压干燥法(80℃,13KP,烘5h)测定水分。
1.2.5 含有挥发性物质(如样品中含有酒精、香精油、芳香酯等物质);或成分易氧化变成棕色或可引起新的化学变化(如奶制品、植物性油脂、糖类物质)不宜采用此法,应采用减压蒸馏法比较合适。
1.2.6 含有果胶、明胶等的饲料,不能采用常压干燥的水分。
1.2.7 对于液体与半固体样品,要在称量皿中加入海砂,使样品疏松,扩大蒸发的接触面,并且用一个玻璃棒作为容器。先放到沸水浴中烘,烘的差不多,再放到烘箱烘,否则不加海砂样品容易使表面形成一层膜,造成水分不易出来。另外易沸腾的液体飞沫也先放到沸水浴中烘,以免重量损失。
1.2.8 样品水分含量高于17%,脂肪含量低于120g/kg,按下式计算:
1.2.9 经脱脂的高脂肪低水分试样及经脱脂和预干燥的高脂肪高水分试样,按下式计算:
2、饲料中粗蛋白质含量测定
  粗蛋白质是饲料中含氮物质的总称,除蛋白质外,还包括非蛋白氮(NPN),如氨、游离氨基酸、肽、硝酸盐、胺盐、酰胺、生物碱、含氮糖苷、尿素等含氮化合物。
  采用GB/T 6432-94《饲料中粗蛋白质的测定方法》,适用于配合饲料、浓缩饲料和单一饲料。
2.1 饲料中粗蛋白质含量测定实验操作中需要注意的问题
2.1.1 样品需要粉碎并全部通过40目筛。
2.1.2 消化管中加浓硫酸时,应戴胶皮手套,且戴手套前应修剪指甲,以防止手套太紧或指甲太长划破手套,以至于在操作时烧伤皮肤。
2.1.3 消化时应经常转动凯氏烧瓶,加热应从低温开始分阶段升温,待样品焦化泡沫消失,再加强火力(360~400℃),直至溶液澄清后,再加热消化15min。消化中应防止管内液体过度沸腾喷溅,上冲粘到瓶颈上,使得部分样品消化不完全,造成系统误差过大。消化管内液体泡沫过多时可适当降温。各种样品的消化时间大致如下:预混料2h、配合饲料2h、菜籽粕2.5h、豆粕2.5h、鱼粉3h。
2.1.4 因消化需要回流过程,为减少蒸馏逸出损失,建议消化管或凯氏烧瓶加盖漏斗消化。
2.1.5 消化完成后,向容量瓶转移,不要立即定容,因为此时浓硫酸加水释放出大量热,立即定容会造成偶然误差偏大。
2.1.6 凯氏定氮蒸馏过程中,要求整套装置呈密闭状态,蒸馏前应检查定氮仪各导管间的连接处是否密闭,以免产生泄露。
2.1.7 使用蒸馏仪器时,严禁将蒸馏瓶两侧的阀门同时关闭,以免发生爆炸。当蒸汽气压过大时,可使导气管处于半关闭状态。
2.1.8 蒸馏时蒸馏装置的蒸汽发生器内的水应加甲基红数滴和硫酸数滴,且保持此溶液为橙红色,以防止水中氨态氮的逸失而影响测定值。
2.1.9 在蒸馏结束时,应用蒸汽将蒸馏装置反应腔中残液洗净并用蒸馏水冲洗冷凝管末端,洗液并入吸收液,以减少误差。
2.1.10 蒸馏完毕应先取下接收瓶,然后关闭电源,以免酸液倒流。
2.1.11 在测定饲料试样含量的同时,应用蔗糖做空白对照测定,以校正试剂不纯所发生的误差。
2.2 饲料中粗蛋白质含量测定过程特殊样品的处理及相关问题
2.2.1 对于液体或膏油状试样在取样时应注意取样的代表性,用干净并可放入消化管中的小玻璃容器称样。
2.2.2 如果试样中蛋白质含量高,可适当减少称样量,同时考虑蒸馏完全的问题,可适当延长蒸馏时间。
2.2.3 对于发霉变质的饲料,由于其硝酸盐含量偏高,可直接引起测定值偏低。
2.2.4 各种饲料的粗蛋白质中实际含氮量,差异很大,变异范围在14.7%~19.5%,平均为16%。凡饲料的粗蛋白质中氮含量尚未确定的,可用平均系数6.25乘以氮量换算成粗蛋白质量。凡饲料的粗蛋白质的含氮量已经确定的,可用它们的实际系数来换算。例如荞麦、玉米用系数6.00,大豆、蚕豆、燕麦、小麦、黑麦用系数5.70,牛奶用6.38。
2.2.5 为检查蒸馏过程是否有蒸汽逸失,可用硫酸铵代替试样测定氨含量,计算含氮量应为(21.29±0.2)%。
3、饲料中粗脂肪的测定
  粗脂肪是饲料中可以溶于石油醚或乙醚的物质总称,除包括脂肪和类脂(磷脂、糖酯和固醇等)外,还包括可溶于石油醚的其他有机物质,如游离脂肪酸、磷脂、脂溶性纤维素、色素、脂溶性维生素和腊质等,故称为粗脂肪。
  采用GB/T 6433-2006《饲料中粗脂肪的测定》,适用于油籽和油籽残渣以外的动物饲料。
3.1 粗脂肪测定实验操作中需要注意的问题
3.1.1 样品在105℃条件下烘干1h或用测定水分后的样品进行测定,用仪器法的称样量为1g,完全手工法的称样量为5g。
3.1.2 称取的样品需要粉碎并全部通过40目筛,试样粉末过粗,脂肪不易抽提干净;样品粉末过细,则有可能透过滤纸孔隙随回流溶剂流失,影响测定结果。
3.1.3 将称好的样品转移到定性滤纸上打包,并用脱脂棉线扎紧。打包时,要求包成窄的条块状,多余线头不要太长,且应塞入夹缝中为好,以便于在放入索氏提取器时,易操作、节省浸提腔的空间。
3.1.4 将索氏提取器各部位充分洗涤并用蒸馏水清洗后烘干。脂肪烧瓶在103±2°C的烘箱内干燥至恒重。所用抽提用有机溶剂都需要进行脱水处理,如含有水分则可能将样品中的糖以及无机物抽出,造成误差。
3.1.5 滤纸包放入提脂腔中时,不能超过虹吸管上端。石油醚在滤纸上挥发不留下油迹为浸提终点。
3.1.6 提取时温度不能过高,一般使石油醚刚开始沸腾即可,控制回流速度每小时至少循环10次或每秒至少5滴(10mL/min)。
3.1.7 将提取瓶放在烘箱内干燥时,瓶口向一侧倾斜45℃放置,使挥发物石油醚易与空气形成对流,这样干燥迅速。
3.1.8 样品及醚提出物在烘箱内烘干时间不要过长,因为一些很不饱和的脂肪酸,容易在加热过程中被氧化成不溶于石油醚的物质;中等不饱和脂肪酸,受热容易被氧化而增加重量。
3.1.9 石油醚有两种规格,应使用沸点40~60℃为好。
3.1.10 抽提室内严禁有明火存在或用明火加热,应用电热套或水浴进行加热。
3.2 粗脂肪测定中特殊样品的处理及相关问题
3.2.1 脂肪含量高于20%的试样,称取5~20g试样,与10g 无水硫酸钠混合,石油醚提取,蒸馏除去溶剂,干燥后将残渣粉碎成1mm大小的颗粒,再称取进行脂肪的测定。
3.2.2 样品含多量糖及糊精的,要先以冷水处理,等其干燥后联同滤纸一起放入提取器内。
3.2.3 如果是牛油粉那样的包被性,可准确称取2g试样置于研钵中,加入10~15g无水硫酸钠,认真研磨后全部移入滤纸,所用研钵、研磨棒均用被石油醚浸湿的脱脂棉认真擦拭,冲洗后连同脱脂棉一起放入筒形滤纸中。
4、饲料中粗纤维的测定
  采用GB/T 6434-2006《饲料中粗纤维测定方法》,适用于粗纤维含量大于10g/kg的饲料;谷物和豆类植物。
4.1 饲料中粗纤维的测定实验操作中需要注意的问题
4.1.1 样品粉碎并能完全通过筛孔为1.0mm的筛。
4.1.2 在酸煮后和碱煮后冲洗至中性过程中,最好用热蒸馏水,易于过滤。
4.1.3 灰化皿可用瓷坩埚代替。
4.1.4 定量滤纸与定性滤纸的主要差异在于粗灰分的含量不同,定量滤纸粗灰分含量在0.01%(每张灰分0.000 103g),可忽略不计,而定性滤纸粗灰分含量为0.15%左右。
4.2 饲料中粗纤维的测定中特殊样品的处理及相关问题
  含脂肪小于1%的样本可不脱脂;含脂肪1%~10%的样本不是必须的, 但建议脱脂;含脂肪在10%以上的则必须脱脂, 或用测脂后的试样残渣进行粗纤维的测定。
5、饲料中粗灰分的测定
  采用GB/T 6438-2007《饲料中粗灰分的测定》,适用于动物饲料中粗灰分的测定。
5.1 粗灰分测定实验操作中需要注意的问题
5.1.1 用电炉碳化时应小心控制温度,以防碳化过快,试样飞溅。特别是含油或糖分高的饲料或液体饲料,可加一定量滤纸盖住,防止泡沫溢出。
5.1.2 为了避免样品氧化不足,不应把样品压得过紧,样品应松松地放在坩埚上。
5.1.3 灼烧温度不宜超过600°C,否则会引起磷、硫等盐的挥发。
5.1.4 灼烧后残渣颜色与试样中各元素含量有关,含铁高时为红棕色,含锰高时为淡蓝色,但当有明显黑色碳粒时,为碳化不完全,应延长灼烧时间。
5.1.5 灼烧后的灰分应呈灰白色无碳粒,若4h以上还未灰化完全,可取出,冷却后加几滴硝酸或过氧化氢,在电炉上干燥后再灰化。
5.2 粗灰分测定过程中特殊样品的处理及相关问题
5.2.1 如试样中盐类含量过高,应在碳化后用水溶解出盐类,将不溶物集于定量滤纸中,连同滤纸放入坩埚加热灰化。然后,将其与浸出盐类的滤液合在一起,加热蒸发,使之最后达到炽热状态。最后,静止冷却、称重,这一重量减去坩埚空重即为粗灰分的量。
5.2.2 为避免坩埚盖混淆,需在瓷坩埚上做标记,可用三氯化铁溶液处理,方法为:取0.5%三氯化铁溶液30mL,加数滴0.1mol/L硝酸银溶液(或钢笔水),混匀,用细笔蘸取此溶液在瓷坩埚上做标记,然后将其置于(550±20)℃高温电炉中灼烧后即可。
6、饲料中钙含量的测定需要注意的问题
  动物体内矿物质元素约占4%,而Ca、P、Mg占矿物质元素的75%。可见,钙对动物来说是一种必需的元素。一般饲料中钙含量不超过1%,而鱼粉、骨粉类饲料中钙为5%~11%。
  饲料中钙的测定方法有高锰酸钾间接测钙法(仲裁法)和乙二胺四乙酸二钠络合滴定法。对于钙含量低的样品可采用原子吸收分光光度法,该方法虽未被列为饲料分析的国标方法,但在食品加工业、林业分析中已为国家标准采用。该方法特别适用于大批样品的测定,准确度、精密度完全能满足饲料分析需求。
  6.1 按照GB/T 6436-2002《饲料中钙的测定》仲裁法进行饲料中钙含量的测定,适用于单一饲料和配合饲料,检出限为150mg/kg。操作中应注意以下要点:
  6.1.1 首先应根据试样的性质,采用合适的分解方法,有机物或干饲料采用干法,灰化要完全;而无机物或液体饲料应采用湿法,即:称取试样2~5g置于凯氏烧瓶中,准确至0.0002g,加入硝酸30mL,煮沸至NO2气体逸尽,冷却后加入70%~72%高氯酸10mL,小心煮沸至无色,不得蒸干(危险),冷却后加蒸馏水50mL,煮沸,驱逐NO2,冷却后移入100mL容量瓶中定容。
  6.1.2 加入草酸铵时一定要慢,且不断搅拌,使形成的晶体较大,还要过夜使沉淀陈化。
  6.1.3 洗涤草酸钙沉淀时,必须沿滤纸边缘向下洗,使沉淀集中于滤纸中心,以免损失。每次洗涤过滤时,都必须等上次洗涤液完全滤净后再加,每次洗涤不得超过漏斗体积的2/3。
  6.1.4 在用高锰酸钾溶液滴定完成后,要进行空白滴定。
  6.1.5 每种滤纸的空白值不同,消耗高锰酸钾溶液体积也不同。因此至少每盒滤纸应做一次空白溶液测定,滴定空白溶液时应包括滤纸在内。
  6.1.6 高锰酸钾溶液浓度不稳定,最好在4℃冰箱内保存并应至少每月标定一次。
  6.2 按照GB/T 6436-2002 EDTA络合滴定法进行饲料中钙含量的测定,操作中应注意以下要点:
  6.2.1 在煮沸时要注意温度,避免液体溅出。
  6.2.2 淀粉溶液要求现用现配。
  6.2.3 由于三乙醇胺本身黏度较大,配成50%的溶液便于使用;乙二胺由于挥发性较强,也要配成50%的溶液使用。
  6.2.4 必须用氢氧化钾溶液,不得使用氢氧化钠代替。
  6.2.5 滴定过程中若溶液呈现紫红色,需要静置约半分钟,若不变回绿色,才能判定为终点。
  6.2.6 指示剂的量要适当,否则影响终点的观察。
7、饲料中总磷含量的测定需要注意的问题
  磷是动物所必需的矿物质元素之一,骨骼中仅有4.5%的磷。饲料中磷一般为0.1%~1.0%,只有肉粉中磷可超过5%。
  磷的测定方法多采用分光光度法,但是显色方法不同,分为钒钼黄比色法和磷钼蓝比色法等。本文采用GB/T 6437-2002《饲料中总磷的测定 分光光度法》中钒钼黄比色法,该方法重现性好,适用于各种单一饲料和配合饲料中总磷的测定。在操作中要注意的事项包括以下几点。
  7.1 试样分解(同6.1.1所述)。
  7.2 钒钼酸铵显色试剂应避光保存,如生成沉淀则不能使用。
  7.3 配制钒钼酸铵显色剂时,偏钒酸铵和钼酸铵皆不易溶。
  7.4 钒钼酸铵显色剂用完需再配制时,标准曲线应重新绘制。
  7.5 标准曲线通常选择5个浓度较合适,标准曲线的R2应大于0.999。
  7.6 试样的吸光度值不得超出标准曲线的范围,待测溶液中磷含量最好控制在每毫升含磷0.5mg 以下。
  7.7 待测溶液在加入显色剂后需要静置10min,再进行比色,但也不能静置过久。
8、饲料中水溶性氯化物的测定需要注意的问题
  8.1 在标定硝酸银或滴定试样溶液时,速度应快,而且不能过分剧烈摇动,以防发生下列反应:
  AgCl + SCN- = AgSCN + Cl-
  这样会因氯化银沉淀转化成硫氰酸银沉淀,使消耗的硫氰酸铵溶液体积增加,而使结果偏低。
  8.2 本法测定中是根据氯离子来计算氯化钠含量的,但由于添加到饲料中的氨基酸、维生素和抗生素等添加剂都可能带入氯离子,所以通过此法测定的氯化钠含量往往比实际添加的氯化钠的量高。
  综上所述,影响分析结果的因素是非常多的,在实验过程中必须细心观察,认真操作,注意每一个细微的环节,才能获得符合要求的检测结果,才能真正对产品进行合理的评定。
  此外,若要从大批原料或饲料中抽取部分样品来进行分析得出正确结果,完全如实地反映原物的组成成分,样品的正确采集和制备仍是重要步骤。正确采集并送至实验室中的平均样品较粗、不均匀,因此在分析前都需要进行粉碎、混匀、缩分、装瓶、贴标签等,这一系列操作过程称样品制备。本文在样品采集和实验室制备上并未深入探讨。希望读者能够在这些方面参考其他资料,做到正确采集和制样。(资料来源:饲料广角)
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