实际上,100多年来世界各国一直沿用的是由德国科学家Hennberg和Stohman所创立的Weende饲料分析体系。
该分析体系是把饲料分成6种组分来分析测定:①水分(干物质);②粗灰分(矿物质);②粗蛋白(N x 6.25);④粗脂肪(乙醚浸出物)⑤粗纤维;⑧无氮浸出物(NFE,计算值)。
这种饲料分析体系显然是饲料的概略分析(Feed Proximate Analysis) ,但也是最基本的饲料成分分析。
按照GB10648-1999 饲料标签的规定:蛋白质饲料、配合饲料、浓缩饲料和复合顶混料等饲料都要把水分、粗蛋白、粗纤维和粗灰分做为保证值项目进行标注。
饲料组成成分的分析对饲料组成成分的分析是研究营养物质的利用,评价饲料营养价值最基础的工作。
饲料中最重要的营养物质有碳水化合物、蛋白质、脂类、矿物质和维生素。
概略养分分析法把饲料组成成分分为水分、粗灰分、粗蛋白质(CP)、粗脂肪或乙醚浸出物(EE)、粗纤维(CF)和无氮浸出物(NEF)。
(一)水分饲料中的水分有两种存在形式,游离水和结合水。
饲料分析中经常测定总水分,采用干燥失重的方法。
对于不同饲料,干燥的方法应考虑其理化性质而有所区别。
尽管饲料中的水分营养价值不大,但是测定饲料中的水分可得出饲料干物质的含量,这与饲料的能量含量密切相关,因此水分的测定意义重大。
本方法依据GB6435—86 饲料中水分的测定,它适用于配合饲料和单一饲料水分含量的测定,但不适用于做饲料的奶制品、动植物油中的水分测定。
1.方法原理试样在(105±2)℃烘箱内和常压条件下烘干至恒重的质量为水分。
2.仪器设备(1)植物样品粉碎机或研钵;(2)试验筛:孔径0.42mm(40目)(3)分析天平:分度值0.0001g;(4)称量皿:玻璃或铝质,直径40mm、高25mm(5)电热式恒温烘箱:控制±2℃;(6)干燥器:变色硅胶干燥剂3.样品的制备(1)选取有代表性的原始样品不少于1000g。
按四分法缩分到250g,风干或以60℃烘干,用植物样品粉碎机碾细,过0.42mm试验筛(注意一定要将样品全部过筛,并混合均匀)。
封入样品袋,放在阴凉处保存,以备测定。
(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℃烘箱中烘杀15min,立即把温度降至65℃,烘6-8h,取出,在空气中冷却4h,称量。
失重即初水分w0(H20)。
将得到的烘干样,粉碎,过筛,装袋,以备测定。
4测定步骤(1)将称量皿洗净,在(105±2) ℃烘箱内烘干1—2h,取出在干燥器内冷却30min,用分析天平称量。
再放入烘箱烘干30min,冷却,称量,直至两次称量之差小于0.0005g为恒重。
(2)用分析天平称取2-5g样品,均匀平摊在已恒重的称量皿中,厚度小于0.5cm。
不盖称量皿盖,在(105±2) ℃恒温烘箱内烘干2—4h。
取出,盖上称量皿盖,放在干燥器内冷却30min,称量,同样再烘1h,冷却、称量。
直至两次称量之差小于0.002g为恒重。
5.结果计算(1)饲料中水分含量按公式(3—1)计算式中:W(H2O)—饲料中水分的质量分数,%;m1—105℃烘干前试样和称量皿总质量,m2一105℃烘干后试样和称量皿总质量,m0—105℃烘干的称量皿质量,g。
(2)每个试样应取两个平行样测定,以算术平均值为测定结果。
两个平行样的相对误差应小于0.2%。
(二)粗灰分粗灰分是饲料中有机物被全部氧化除去后剩余的残渣,主要为矿物质氧化物和盐类等无机物质。
粗灰分的测定方法为高温灼烧法,即将饲料样品放入别550℃±5℃的高温电炉中灼烧,至灰白色,称残渣的重量。
测定饲料中的粗灰分含量,对评定饲料矿物质营养价值意义不大。
(三)粗蛋白质饲料中的一切合氮物质的总称为粗蛋白质,用饲料中的含氮量乘以6.25进行计算。
粗蛋白质包括真蛋白质(TP)和非蛋白质性含氮化合物。
饲料总氮中的非蛋白氮(NPN)部分对水产动物几乎无用,评定饲料蛋白质营养价值有时需要对饲料中真蛋白质进行分析,如虾粉中含有大量的几丁质氮。
本方法依据GB/T6432—94饲料中粗蛋白测定方法,适用于配合饲料、浓缩饲料和单一饲料中粗蛋白的测定。
1原理凯氏法测定试样蛋白质含量,是在催化剂作用下用浓硫酸将含氮化合物转化为硫酸铵,将生成的硫酸铵在强碱性条件下馏出氨,经硼酸溶液吸收,再用标准酸溶液滴定,将测得的氮含量乘以换算系数6.25,即粗蛋白的含量。
2仪器设备(1)植物样品粉碎机或研钵。
(2)试验筛:孔径0,42mm(40 目)。
(3)分析天平:分度值0.0001g(4)专用消煮炉或可调电炉。
(5)酸式滴定管:10mL或25mL。
(6)专用消化管或250mL凯氏瓶。
(7)凯氏蒸馏装置:常量直接蒸馏式或半微量水蒸汽蒸馏也可采用专用定氮仪。
(8)三角烧瓶:150mL或250mL。
3试剂(1)硫酸(AR,ρ=1.84)。
(2)混合催化剂:0.4硫酸铜(CuSO4·5H2O,AR )和6g硫酸钾(K2SO4,AR),磨细混均。
(3)40%氢氧化钠溶液:称取40g氢氧化钠(NaOH,CP)溶于1mL蒸馏水中。
(4)2%硼酸溶液:称取20g硼酸(H3BO3,AR)1000mL蒸馏水中。
(5)混合指示剂:将0.1%甲基红乙醇溶液与0.5%溴甲酚绿乙醇溶液,按1:1等体积混合。
(6)0.1000mol/L盐酸(HCl)标准溶液:取8.3mL盐酸(AR)注入1000ml蒸馏水。
用无水碳酸钠(280℃烘干)法标定准确浓度。
称取0.2000g,溶于50mL水,加混合指示剂,用0.1mol/L盐酸滴定至暗红色。
同时滴定空白,加以校正。
(7)蔗糖(AR)(8)硫酸铵(AR)4操作步骤(1)选取有代表性的样品用四分法缩分至200g,风干或以65℃烘干后粉碎,过0.42mm 试验筛,封入样品袋,在阴凉处保存,以备分析。
(2)用分析天平准确称取0.3—1.0g制好的试样,放入专用消化管或凯氏瓶中,加入混合催化剂2.0g和12mL硫酸,盖好专用消化管盖或凯氏瓶口盖一漏斗,置于专用消煮炉或可调电炉上消煮,开始用小火加热消煮,待泡沫消失后再加大火力保持微沸状态,直至溶液透明呈蓝绿色并继续消煮2h.(3)将消化的试样放冷,加入50-60mL蒸馏水,摇匀,冷却。
将蒸馏装置冷凝管末端浸入内装25mL 2%硼酸溶液的三角瓶底部,加入2滴混合指示剂。
然后小心地向消化液内加入50mL40%氢氧化钠溶液,立即进行加热蒸馏,直至馏出液体体积为100mL为止。
取下三角瓶使冷凝管末端离开液面,继续蒸馏1-2min,并用蒸馏水冲洗冷凝管末端,停止蒸馏。
(4)滴定:用0.1mol/L 盐酸标准溶液滴定,溶液由蓝绿色变为红色为终点。
(5)空白测定:称取0.5g蔗糖代替试样,按上述操作步骤测定。
5.结果计算(1)饲料中粗蛋白质的含量按公式计算式中:w(CP) —饲料中粗蛋白的质量分数,%;V—滴定试样时所消耗的标准盐酸溶液的体积,mLV0—滴定空白时所消耗的标准盐酸溶液体积,mLC B—标准溶液盐酸的量浓度,MryLI0.0140 —氮的摩尔质量,kg/mol;m—试样质量,g(2)每试样取两个平行样进行测定,取平均值为分析结果方法允许相对偏差≤5%。
6注意事项(1)方法的可靠程度可用硫酸铵代替试样进行测定氮含量,与化学式计量氮作比较,误差应为±0.2%。
例如,准确称取0.2000g硫酸铵测定含氮量应为(21.19±0.2)%(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,可适当多蒸几分钟,以保证蒸馏完全,防止对下一个样品造成的记忆效应。
(3)凯氏定氮法己沿用了l00多年,目前已有全自动定氮仪,这类仪器从消化、蒸馏到滴定可自动完成,但仪器价格较贵。
目前国产半自动定氮仪实际上是一套蒸馏装置,消化、滴定还要另行试验。
(4)GB6432—94 国标方法中规定样品消化时要加入玻璃球以防爆沸,但我们的经验证明,由于加入大量混合催化剂呈颗粒状,不产生爆沸,故无需加入。
另外,本实验考虑消化需要回流过程和减少蒸馏逸出造成的氨损失,建议消化管或凯氏瓶要加盖消化。
(5)国标方法中使用邻苯二甲酸氢钾作为基准物标定盐酸溶液。
实际上使用无水碳酸钠基准物质标定盐酸溶液也是很方便的。
(四)粗脂肪粗脂肪包括了饲料中可溶于乙醚的所有成分,故又称乙醚浸出物。
通常用索氏抽提器回流浸提饲料样品进行粗脂肪的测定。
按照国标GB/T6433—94,饲料中粗脂肪的测定方法适用于各种单一饲料、混合饲料和配合饲料的分析。
1原理采用索氏(Soxhlet)脂肪提取器用乙醚抽提试样,抽提物的总质量为粗脂肪含量。
2.仪器设备(1)植物样品粉碎机或研钵.(2)试验筛:孔径0.42mm(40 目)(3)分析天平:分度值0.0001g(4)电热恒温水浴锅:室温-100℃。
(5)鼓风电热烘箱:50-200℃。
(6)索氏脂肪提取仪(带球形冷凝管)100-150mL(7)滤纸或滤纸筒:中速,脱脂。
(8)干燥箱:变色硅胶或无水氯化钙作干燥剂3试剂无水乙醚(AR)4.分析步骤(1)选取有代表性的试样,用四分法缩分至200g,风干或以65℃烘干后粉碎,过0.42mm 试验筛,混匀封于样品袋内,于阴凉处保存,以备分析。
(2)索氏提取器应干燥无水,把抽提瓶(内装数粒沸石)在(150±2)℃烘箱内烘干1—2h,取出放入干燥器内冷却30min,称量。
再烘30min,同样冷却,称重。
两次称量之差小于0.0008g 为恒重。
(3)视饲料中脂肪含量称取l—5g(准确至0.0002g)置于滤纸筒内,或用滤纸包好,放入l05℃烘干1—2h,取出放入抽提器内,滤纸包应完全浸入乙醚,向抽提瓶内加60-100mL乙醚,装好回流装置,在65-75℃水浴上加热回流,控制乙醚回流速度为每小时8-10次,共回流50-70次。
取出试样,仍用原抽提瓶回收乙醚,取抽提瓶,在水浴上蒸除残存乙醚。
(4)将抽提瓶外水分擦干,放入(150±2)℃烘箱内烘干2h,取出放入干燥器内冷却30min,称量。
同样再烘lh,冷却,称量。
两次称量之差小于0.001g为恒重。
5结果计算(1)饲料中粗脂肪的含量按公式计算式中:w(EE)——饲料中粗脂肪的质量分数,%:m2——己恒重的抽提瓶质量,g;m l——己恒重的拍提瓶和粗脂肪的总质量m——风干试样质量,g。
(2)母个试秤取两个平行样测定,取平均值作为分析结果相对误差应小于5%。
6.注意事项(1)本文介绍的方法又称为油重法,GB/T6433—94中称为仲裁法。
如果样品数量多,又不作为仲裁,可采用减重法。