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饲料原料石粉中水分测定方法的研究论文

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2025-09-10 15:31:06    来源:    作者:xuling

摘要:为建立一种简便、高效,同时适用于饲料原料石粉中水分的测定方法,为饲料原料石粉中水分的检测及安全卫生指标的判定提供参考。

  摘要:为建立一种简便、高效,同时适用于饲料原料石粉中水分的测定方法,为饲料原料石粉中水分的检测及安全卫生指标的判定提供参考。通过采用国标直接干燥法、国标真空干燥法和卡尔·费休容量法3种常用的测定水分的方法,并选取采集于全国多省份饲料生产企业及原料经销商的饲料原料石粉,将饲料原料石粉样品根据钙含量不同,分为3组,每组10个样品,分别进行试验,确定一种适用于饲料原料石粉的简便易操作的水分测定方法。通过试验比较国标直接干燥法、国标减压干燥法和卡尔·费休容量法,3种方法测定饲料原料石粉中水分的结果差异不大,但国标减压干燥方法精密度更高,为生产企业或检测企业中检测人员检测石粉中水分提供了参考。


  关键词:饲料;水分测定;研究


  0引言


  石粉具有流动性好,钙含量高的特点,常用来作为饲料钙的补充剂以及载体或稀释剂使用。饲料原料中水分指标是饲料加工及品质的重要指标[1],同时饲料卫生标准GB 13078—2017[2]中要求石粉中重金属等指标判定时需要以干物质88%计,而目前国家标准饲料中水分的测定GB/T 6435—2014[3]中规定的范围中不适用于矿物质。因此建立一种饲料原料石粉中水分的检测方法非常必要。目前,常见的水分检测方法包括国标直接干燥法、国标减压干燥法、卡尔·费休法[4]、冷冻干燥法[5]、快速水分测定仪法[6]、蒸馏法等[7]。其中冷冻干燥法设备昂贵。快速水分测定仪测定精度不足。蒸馏法主要适用于含有易挥发成分的香料、油脂等样品。卡尔·费休法库仑法适合含量低于0.1%的微量水分的测定,容量法适合水分含量大于0.1%的测定[8],故本文采用国标直接干燥法、国标减压干燥法、卡尔·费休法容量法3种方法,对石粉中水分测定结果及影响影响因素进行探讨,确定出适用于检测饲料原料石粉中水分的方法。


  1材料与方法


  1.1试验样品的制备


  试验样品分为石粉样品,采集于全国多省份饲料生产企业及原料经销商,样品具有较好的代表性。用四分法将样品快速缩分至200 g,于样品袋中密封保存。


  1.2试验试剂和器材


  实验室试剂主要为三级水、甲醇(分析纯)、卡尔·费休试剂(容量滴定法,KFR-03,分析纯)。实验室主要设备为BSA124S分析天平(梅特勒)、干燥器:具有干燥剂、电热鼓风干燥箱(上海实验仪器厂)、真空干燥箱(天津泰斯特)、全自动水分测定仪(海能未来技术集团股份有限公司)等。


  1.3测定方法


  1.3.1国标直接干燥法


  按照GB/T 6435—2014中直接干燥法进行测定,并进行数据统计。具体方法:称取试料约5 g记录质量为m2,置于经恒重干燥并放置室温后的干净称量瓶中(称量瓶质量记为m1),将试样平铺后放入烘箱中烘4 h。然后取出,在干燥器中放至室温,称重,记录质量,然后再重复烘干1次,第2次烘干约30 min,放置室温后称重,直至2次烘干后质量差不大于所称取样品质量的0.1%,这时视为已烘干至恒重,记录恒重后的质量为m3,结果按照公式(1)要求进行计算。直接干燥法中所用烘箱温度应保持在(103±2)℃的范围。

  1.3.2国标减压干燥法


  称取试料约5 g记录质量为m2,置于经恒重干燥并放置室温后的干净称量瓶中(称量瓶质量记为m 1),将试样平铺后放入真空干燥箱中烘4 h后,按照真空干燥箱操作规程要求关闭泵,回复至常压后取出,在干燥器中放至室温,称重,记录质量,然后再重复烘干1次,第2次烘干约30 min,放置室温后称重,直至2次烘干后质量差不大于所称取样品质量的0.2%,这时视为已烘干至恒重,记录恒重后的质量为m3,结果按照公式(1)要求进行计算。真空干燥法中所用温度应保持在(80±2)℃,压力约13 kPa的范围。


  1.3.3卡尔·费休容量法


  卡尔·费休试剂使用之前需要用蒸馏水进行标定,先取甲醇加入反应瓶中,甲醇的量需要在淹没铂电极,打开磁力搅拌器,边搅拌边用卡尔·费休试剂进行滴定到终点。然后用分析天平称取10 mg的蒸馏水,记录质量为m,继续进行滴定至终点,到终点之后记录滴定液消耗体积为V(mL),按式(2)计算。

  水分的测定:先取甲醇加入反应瓶中,甲醇的量需要在淹没铂电极,打开磁力搅拌器,边搅拌边用卡尔·费休试剂进行滴定到终点。用分析天平称取试样约1 g,记录质量为m,把试样快速加入反应瓶中,摇匀,用卡尔·费休试剂滴定至终点,记录体积为V1(mL),结果按式(3)计算。

  1.4试验方案


  1.4.1方法间结果比对试验


  根据石粉样品的含钙量将试验样品分为3组,每组10个样品。石粉试样中含钙量≥38%的分为A组,石粉试样中含钙量在30%~38%的分为B组,石粉试样中含钙量≤30%的分为C组。用3种方法分别对3组样品进行检测,通过同组样品用不同方法的极差与国标允许的绝对差值进行比较,评价方法间的差异。


  1.4.2同一方法精密度比对试验


  从A组样品中任意选择1个样品,用3种方法分别对同一样品做6平行,用RSD评价结果的精密度。


  2结果与分析


  2.1国标直接干燥法测定结果


  采用国标直接干燥法对3组样品分别进行检测,结果见表1。

  2.2国标减压干燥法测定结果


  采用国标减压干燥法对3组样品分别进行检测,结果见表2。

  2.3卡尔·费休容量法测定结果


  采用卡尔·费休容量法对3组样品分别进行检测,结果见表3。

  通过表4可知,3组数据分别采用国标直接干燥法、国标减压干燥法和卡尔·费休容量法检测结果的极差均不大于国家标准饲料中水分的测定方法中规定的测定结果绝对差值不大于0.2%的要求,说明3种方法测定的结果差异不大。

  2.4不同方法精密度结果


  选取A组中1号样品,分别用上述3种方法进行精密度测定,结果见表5。国标减压干燥法精密度结果优于国标直接干燥法和卡尔·费休容量法。

  3讨论


  本研究旨在通过试验数据的分析,系统比较了国标直接干燥法、国标减压干燥法和卡尔·费休容量法在饲料原料石粉水分测定中的适用性,研究结果表明,国标减压干燥法的操作简便,结果精密度高,对指导企业质量控制具有重要的实践意义。赖志彬等[9]在远红外干燥法快速测定矿石中水分的研究,白万里[10]对关于冶金矿物和产品水分测定问题进行了探讨,而饲料原料石粉中水分的测定鲜见报道,从上述试验结果可以看出,目前国标减压干燥法最适用于饲料原料石粉中水分含量的测定。


  4结论


  国标直接干燥法、国标减压干燥法和卡尔·费休容量法,3种方法测定石粉中水分的结果差异不大,但国标减压干燥法的精密度更佳。卡尔·费休容量法虽然用时短,但是需要使用甲醇等有机溶剂,有机溶剂对实验人员的身体健康有一定的危害。国标直接干燥法、国标减压干燥法所用仪器设备均为实验室常用设备,但国标减压干燥法的精密度更好,实验人员在条件具备的情况下可以采用国标减压干燥法进行饲料原料石粉中水分的测定。

参考文献


  [1]杨尚霖,王斌星,柏雪,等.三种方法测定饲料水分的比较研究[J].四川畜牧兽医,2013(2):34-36.


  [2]GB 13078—2017,饲料卫生标准[S].北京:中国标准出版社,2017.


  [3]GB/T 6435—2014,饲料中水分的测定[S].北京:中国标准出版社,2014.


  [4]张震,马殿伟,李慧君,等.卡尔费休微量水分测定方法的研究[J].精细与专用化学品,2025(1):10-12,16.


  [5]周加义,叶慧.冷冻干燥法和烘箱法测定肌肉中水分及对粗蛋白、粗脂肪测定的影响[J].中国家禽,2017(11):51-53.


  [6]焦彩虹,张子冬.快速水分测定仪在饲料生产中使用研究[J].广东饲料,2007(5):42-43.


  [7]GB 5009.3—2016,食品安全国家标准食品中水分的测定第三法[S].北京:中国标准出版社,2016.


  [8]谷喜凤,王海峰,刘百军,等.卡尔·费休库仑法和容量法测量水分的不确定度评定[J].中国计量,2014(12):76-80.


  [9]赖志彬,吴长俊,刘烨,等.远红外干燥法快速测定矿石中水分的研究[J].广东化工,2023(18):23-25,47.


  [10]白万里.冶金矿物和产品水分测定问题探讨[J].冶金分析,2019,39(7):21-28.