杜马斯燃烧法与凯氏定氮法在饲料中粗蛋白含量测定的比较研究论文

2025-03-26 10:56:12 来源: 作者:xujingjing
摘要:以饲料作为研究对象,研究用杜马斯燃烧法测定饲料中粗蛋白含量的方法,并通过与凯氏定氮法进行比较,探讨杜马斯燃烧法在饲料中粗蛋白含量测定的应用可行性及优缺点。结果表明,杜马斯燃烧法与凯氏定氮法测定145个饲料样品中粗蛋白结果范围分别是12.34%~42.80%和12.42%~41.09%,2种方法的相对偏差范围为0.04%~2.80%,2种方法结果比值为0.95~1.06,杜马斯燃烧法测定饲料中粗蛋白含量的方法操作快速、准确、环保、安全,可用于饲料中粗蛋白含量的快速测定。
摘要:以饲料作为研究对象,研究用杜马斯燃烧法测定饲料中粗蛋白含量的方法,并通过与凯氏定氮法进行比较,探讨杜马斯燃烧法在饲料中粗蛋白含量测定的应用可行性及优缺点。结果表明,杜马斯燃烧法与凯氏定氮法测定145个饲料样品中粗蛋白结果范围分别是12.34%~42.80%和12.42%~41.09%,2种方法的相对偏差范围为0.04%~2.80%,2种方法结果比值为0.95~1.06,杜马斯燃烧法测定饲料中粗蛋白含量的方法操作快速、准确、环保、安全,可用于饲料中粗蛋白含量的快速测定。
关键词:燃烧法;凯氏定氮法;粗蛋白;饲料
0引言
饲料中粗蛋白的含量是评价其营养质量的关键指标,高粗蛋白含量通常意味着更高的营养价值。因此,对饲料里的粗蛋白含量展开精确测定更利于实现饲料资源的有效利用[1]。现阶段,符合国家标准方法的对饲料粗蛋白展开测定的方法主要是凯氏定氮法(GB/T 6432—2018)、进出口食品和饲料中总氮及粗蛋白的检测方法(SN/T 2115—2008)以及杜马斯燃烧法(GB/T24318—2009),这些方法各自有其适用范围和局限性[2]。特别是杜马斯燃烧法,因其典型的快速、准确、环保等特征被国际广泛接受和应用[3]。本研究中进行145个饲料样本测量所用的方法分别是杜马斯燃烧法、凯氏定氮法,准确测定其中的粗蛋白含量,旨在比较2种方法测定结果,分析它们在测定饲料粗蛋白方面的可行性、优势和不足,为快速准确地测定饲料中的粗蛋白含量提供科学依据。
1材料与方法
1.1样品来源
依据湖南省饲料质量安全监管工作方案,随机选择饲料生产企业、经营门店以及养殖场(户)按照GB/T 14699—2023采样。
1.2样品制备
按照GB/T 20195—2006动物饲料试样的制备。
1.3仪器与试剂
试验设备包括梅特勒品牌的电子天平,来自瑞士BUCHI公司的K350型号凯氏定氮仪和K-436型号消化炉,以及长沙开元弘盛科技生产的TN3000型号杜马斯定氮仪。试验所用化学品有硫酸(密度1.84 g/cm3);盐酸(浓度为36%~38%);氢氧化钠;硫酸钠;五水合硫酸铜;甲基红指示剂;溴甲酚绿指示剂;硼酸(所有试剂均为分析纯级别);以及纯度为99.999%的氧气和二氧化碳。
1.4测定方法
1.4.1凯氏定氮法
首先,精确称量约0.5 g样品(精确到0.1 mg),并将其放入专用的消化管中。接着,添加6.4 g的混合催化剂(硫酸钠与五水合硫酸铜的比例为6∶0.4)和18 mL的浓硫酸,确保充分混合。将消化管置于温度设定为420℃的消化炉中,持续加热约2 h,当消化液转变为透明的蓝绿色时,让消化管自然降温,随后取出。接着,将装有消化液的消化管安置于半自动凯氏定氮仪上,进入后续步骤。在蒸馏设备中固定消化管,并采用50 mL浓度为2%的硼酸溶液作为吸收介质,同时滴入2滴混合指示剂(甲基红乙醇溶液与溴甲酚绿乙醇溶液按1∶1比例混合,浓度分别为0.1%和0.5%),使得蒸馏装置的冷凝管末端浸入装有吸收液的锥形瓶内,之后再把50 mL 40%的氢氧化钠溶液添加到实施蒸馏操作,直到流出液pH值达到中性。最后,选择0.1 mol/L的盐酸标准滴定溶液滴定吸收液,当溶液从蓝绿色逐渐过渡成灰红色时,即达到滴定终点。根据GB/T 6432—2018标准中的粗蛋白含量计算公式,以及氮转换为粗蛋白的平均系数6.25,得出样品最终粗蛋白含量。
1.4.2杜马斯燃烧法
以无氮胶囊为载体,称取0.1 g(精确至0.1 mg)左右样品,将装好样品的胶囊置于样品盘中,试样进入落样头中间并密封,同时燃烧气路吹扫。吹扫完成以后,样品被置于温度高达850℃的燃烧炉内,在富氧环境中迅速且彻底地进行燃烧,而这一过程中产生的气体在循环气路的作用下展开更深入的氧化,随后,燃烧释放的部分气体被收集在定量环中。在分析过程中,六通阀打开,在定量环中的气体被载气二氧化碳携带经过还原炉将燃烧产生的氮氧化物还原为氮气并吸收其中的氧气,最后进入热导池对氮气含量进行检测。参照标准GB/T 24318—2009中计算公式来计算粗蛋白质含量,蛋白质因子为6.25。
1.4.3仪器条件参数
杜马斯定氮仪参数设置:燃烧管温度850℃,二级燃烧管温度850℃,还原管温度650℃,二氧化碳流量100 mL/min。
2结果与分析
2.1杜马斯燃烧法与凯氏定氮法测定饲料中粗蛋白含量结果
在当前研究中,进行145个饲料样本测量所用的方法分别是杜马斯燃烧法、凯氏定氮法,准确测定其中的粗蛋白含量,并对这两种方法的测定结果进行了详细的统计对比。根据表1的分析可以观察到,杜马斯燃烧法和凯氏定氮法在对这些饲料样品中粗蛋白含量进行测定时,其结果范围介于12.34%~42.80%和12.42%~41.09%。值得注意的是,这2种方法所得出最终数据相对偏差都在5%以下,其偏差范围定作0.04%~2.80%。同时,这2种方法结果使用后所得出最终数据比值在0.95~1.06,非常接近于1,这表明在统计学上,这2种方法的测定结果并无显著性差异。
2.2杜马斯燃烧法和凯氏定氮法比较
2.2.1样品前处理
在运用凯氏定氮法展开测量时,必须对样品进行湿法消解,这一过程耗时较长,并且涉及强酸强碱的使用,使得操作风险性大大提高。此外,消解过程中产生的废酸废碱可能对环境造成污染,且因试验步骤繁多,随机误差的发生概率也更高[4]。相比之下,杜马斯燃烧法则以其快速、环保以及安全等一系列特征,在整个分析过程中展现出明显的优势。
2.2.2样品检测成本
凯氏定氮法用到的试剂都属于常规的分析纯级别,因此其成本相对较低[5]。应用杜马斯燃烧法却刚好相反,整个过程所用到的成本费用较高,原因是期间需要使用特定催化剂和填充剂等专业消耗品,同时操作中用到的仪器设备也较贵,这些都属于该法推广使用中的阻碍因素。
3结论
此次研究过程中,选择杜马斯燃烧法和凯氏定氮法来对饲料里的粗蛋白含量展开测定,最终发现二者测定结果无显著差异。因此,可以得出结论,杜马斯燃烧法同样适用于测定饲料样品中的粗蛋白含量。本试验的研究结果为快速准确检测饲料中粗蛋白含量提供了科学依据。
[1]范志影,周陈维.杜马斯燃烧定氮法在农产品品质检测中的应用[J].现代科学仪器,2006(1):45-46.
[2]秦琳,黄世群,仲伶俐,等.杜马斯燃烧法和凯氏定氮法在土壤全氮检测中的比较研究[J].中国土壤与肥料,2020(4):258-265.
[3]班雁华,罗艳,刘洋,等.杜马斯燃烧法与凯氏定氮法测定干牧草中粗蛋白含量的比较[J].广东饲料,2023(5):45-48.
[4]杨美兰,查飞,吕德友,等.饲料中粗蛋白硫酸铵回收率的测定及影响因素分析[J].畜牧兽医杂志,2022(1):19-21.
[5]葛敏,张苏珍,贺燕,等.饲料中粗蛋白含量测定注意要点[J].饲料博览,2021(10):46-47,52.
