水分在飼料質(zhì)量控制中占有舉足輕重的地位,,它既是重要的質(zhì)量指標之一,,同時又是一項重要的經(jīng)濟指標,與產(chǎn)品中其他技術(shù)指標的計算有著密切,,因此測定水分非常重要。水分測定方法有幾種,,我們在使用時要根據(jù)飼料的性質(zhì)來進行選擇,。常用的測定方法有:
1、熱干燥法
① 常壓干燥法(此法zui常用),;
② 真空干燥法(用于高溫加熱時易分解的樣品),;
③ 紅外線干燥法(快速測定原料及產(chǎn)品時采用);
2,、蒸餾法(適用于含較多其他揮發(fā)性物質(zhì)如油脂,、香料、植物油的樣品)
3,、卡爾·費休氏法(適用于含水分較低,,加熱容易變質(zhì)分解的樣品)
盡管測定方法比較簡單,但是掌握不好,,經(jīng)常會出現(xiàn)不同的測定結(jié)果,,引起爭議,因此下面分別介紹這些方法的適用范圍,、特點,、及注意點。
1 采樣及制備樣品
采樣及制樣是分析的第1步,,也是zui關(guān)鍵的一步,,如果沒有做好,則下面各項分析都是無效的,。所以,,對于不同的物料,應(yīng)嚴格按照國家標準GB/T 14699.1進行采樣,。實際工作中發(fā)現(xiàn),,實驗室之間的誤差有時會來源于采樣不正確,,我們曾試過,同一個魚粉,,兩個實驗室測定粗蛋白質(zhì)的含量,,相差超過3%,后來兩個留樣互換進行測定,,發(fā)現(xiàn)是采樣引起的誤差,。因此,對于含量不高,、均勻度差的樣品,,尤其要注意,如棉粕,、豆粕,、魚粉等飼料原料。
制樣也是非常重要的步驟,,首先必須采用幾何法和四分法進行縮分,,然后使用不同的設(shè)備進行粉碎,常用的粉碎設(shè)備有植物粉碎機,、旋風磨,、咖啡磨和滾筒式粉碎機。其中zui常用的有植物粉碎機和旋風磨,。植物粉碎機易清洗,,不會因過熱使水分發(fā)生明顯變化,能使樣品經(jīng)研磨后*通過適當篩孔的篩,。旋風磨粉碎效率較高,,但在粉碎過程中水分有損失,需注意校正,。不同粉碎設(shè)備制得的樣品測出含水量差異見表1,。
表1 不同粉碎機制備樣品測得含水量 %
設(shè)備樣品名稱 | 旋風磨 | 植物粉碎機 | 咖啡磨 | 未粉碎原樣 |
豆粕A 豆粕B 玉米 魚粉 | 10.33 11.80 11.80 9.85 | 11.14 12.95 13.56 9.92 | 11.00 12.93 13.19 9.91 | 11.11 12.98 13.22 9.99 |
從結(jié)果可以看出,由于旋風磨粉碎飼料時具有風干作用,,使水分降低,,與樣品實際數(shù)據(jù)存在較大偏差。
另外還要注意粉碎磨的篩孔大小是否與檢驗要求相同,,因為粉碎粒度的大小直接影響分析結(jié)果的準確性。常見成分分析指標要求粒度如表2,。
表2 常見成分分析指標要求粒度
分析指標 | 分析篩規(guī)格(目) | 篩孔直徑(mm) |
水,、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪,、粗灰分,、鈣,、磷、鹽 粗纖維,、胃蛋白酶消化率 氨基酸,、微量元素、維生素,、脲酶活性,、蛋白質(zhì)溶解度 | 40 18 60 | 0.42 1.10 0.25 |
2 測定方法
2.1 熱干燥法
2.1.1 常壓干燥法
2.1.1.1 適用范圍
適用于動物飼料。但是下列物質(zhì)除外:
奶制品,、礦物質(zhì),、含有相當數(shù)量的奶制品和礦物質(zhì)的混合物,如代乳品,、含有保濕劑動物飼料(如丙二醇),;以及下列單一動物飼料(動植物油脂、油料籽實,、油料籽實餅粕,、谷物、玉米),。
2.1.1.2 特點及要求
該法的特點是應(yīng)用zui廣泛,,操作以及設(shè)備簡單,而且有相當高的度,。但是應(yīng)用時樣品必須符合下列條件:
(1)水分是*揮發(fā)成分
這就是說在加熱時只有水分揮發(fā),。例如,樣品中含酒精,、香精油,、芳香酯等物質(zhì)時都不能用干燥法,這些都是揮發(fā)性成分,。
(2)水分揮發(fā)要*
對于一些糖和果膠,、明膠所形成的凍膠中的結(jié)合水。它們結(jié)合得很牢固,,不宜排除,,有時樣品被烘焦以后,樣品中結(jié)合水都不能除掉,。因此,,采用常壓干燥的水分,并不是飼料中總的水分含量,。
(3)飼料中其他成分由于受熱而引起的化學變化可以忽略不計,。
例:還原糖與氨基化合物加熱發(fā)生美拉德(Maillard反應(yīng))變色;酒石酸與碳酸氫鈉加熱反應(yīng)生成酒石酸鈉,;發(fā)酵糖,、高糖,、高脂肪飼料均不適用。
當然,,由于該法比較簡單,,有時對于不符合上面要求的樣品,我們也可以通過改變烘干溫度,、烘干時間,,并與規(guī)定方法進行比對、校正的方法,,靈活運用,,使生產(chǎn)過程水分檢測變得簡單化。
2.1.1.3 測定要點
(1)取樣(稱樣)
在稱樣時要特別注意防止水分的變化,,對有些飼料例如維生素,、咖啡等易吸水物質(zhì),在稱量時要迅速,。
(2)干燥條件的選擇
① 飼料的性質(zhì)
一般對熱不穩(wěn)定的飼料可采用70~105℃,;對熱穩(wěn)定的飼料可采用120~135℃;
油脂或高脂肪樣品,,由于脂肪氧化,,后面一次重量反而增加,應(yīng)以前一次重量計算,;
對于易焦化和容易分解的飼料,,可以選用比較低的溫度或縮短干燥時間;
對于液體與半固體樣品,,要在稱量皿中加入海砂,,使樣品疏松,擴大蒸發(fā)的接觸面,,并且用一個玻璃棒作為容器,。先放到沸水浴中烘,再放到烘箱烘,,不加海砂的樣品容易在表面形成一層膜,,造成水分不易出來。另外易沸騰的液體飛沫也先放到沸水浴中烘,,以免重量損失,。
② 烘箱溫度
烘箱除定期請法定計量所進行溫度校正外,平時操作時還要附加一支溫度計,,能及時標示箱體內(nèi)的實測溫度,,箱體內(nèi)每個位置也存在溫度差異,應(yīng)注意控制。通常建議平均每升干燥箱空間zui多放一個稱量瓶,。
③ 干燥時間
應(yīng)針對不同飼料控制適當?shù)暮娓蓵r間,不一定越長越好,,因為時間太短,,水分可能還沒有*逸出,太長物質(zhì)又可能會發(fā)生化學反應(yīng),。
④ 干燥器放置時間
冷卻時間也要控制好,,尤其需要恒重時,每次在干燥器放置時間不一,,也很難達到恒重要求,。
2.1.1.4 干燥法產(chǎn)生誤差的原因
(1)樣品中含有非水分易揮發(fā)性物質(zhì)(酒精、醋酸,、香精油,、磷脂等)。
(2)樣品中的某些成分和水分的結(jié)合,,使測得的結(jié)果偏低(如蔗糖水解為二分子單糖),,主要是限制水分揮發(fā)。
(3)飼料中的脂肪與空氣中的氧發(fā)生氧化,,使樣品重量增重,。
(4)在高溫條件下物質(zhì)的分解(果糖對熱敏感)。
(5)被測樣品表面產(chǎn)生硬殼,,妨礙水分的擴散,;尤其是對于富含糖分和淀粉的樣品。
(6)烘干到結(jié)束樣品重新吸水,。
2.1.2 真空干燥法(減壓干燥法)
2.1.2.1 適用范圍
飼料中的水分在一定的溫度及壓力的情況下失去物質(zhì)的總量即為含水量,,本法適用于含糖、味精等高溫加熱時易分解物質(zhì)的樣品,。
2.1.2.2 特點及要求
其特點是在低壓條件下,,對物料進行加熱干燥。
(1)樣品比較穩(wěn)定,,不易發(fā)生氧化分解等化學反應(yīng),,可減少品質(zhì)的變化。
(2)對揮發(fā)性成分損失較少,,獲得的水分測定值較為準確,。
(3)適應(yīng)性強,對不同性質(zhì),、不同狀態(tài)的物料,,均能適應(yīng)。
(4)物料在干燥過程中的溫度低,避免過熱水分容易蒸發(fā),,干燥時間短,,可使物料的干燥比較*。
(5)需要有價格較貴的真空干燥箱及真空抽氣泵,。
(6)操作過程比較復(fù)雜,,需小心操作。
2.1.2.3 測定要點
(1)按GB/T 5009.3 中第2法“減壓干燥法”規(guī)定進行,。取已恒重的稱量瓶,,準確稱取2~5g 試樣,放入真空干燥箱內(nèi),,抽真空(真空度0.06Mpa),,加熱至55~60℃,關(guān)閉真空泵上的活塞,,停止抽氣,,使干燥箱內(nèi)保持真空。經(jīng)一定時間后,,打開活塞,,使空氣經(jīng)干燥塔緩緩進入干燥箱內(nèi)。待干燥箱內(nèi)壓力恢復(fù)常壓后打開干燥箱,,取出稱量瓶,,放入干燥器中0.5h后稱量。并重復(fù)以上操作至恒重,。
(2)加熱結(jié)束后,,應(yīng)注意先打開活塞,使空氣經(jīng)干燥塔緩緩進入干燥箱內(nèi),,待干燥箱內(nèi)壓力恢復(fù)常壓后才能打開干燥箱,,取出稱量瓶,否則稱量瓶容易破碎,。
(3)每次稱量后必須更換干燥器內(nèi)干燥劑,,否則干燥劑不能繼續(xù)吸水。
2.1.3 紅外線干燥法(快速測定法)
2.1.3.1 適用范圍
本法主要用于生產(chǎn)過程的實時監(jiān)控,,一般對物料沒有特殊要求,。
2.1.3.2 特點及要求
其特點是利用紅外輻射器發(fā)出的輻射熱能來干燥物料。目前,,多采用紅外線快速水分測定儀進行,。與傳統(tǒng)的烘箱加熱法相比,紅外加熱可以zui短時間內(nèi)達到zui大加熱功率,,在高溫下樣品快速被干燥,,大大縮短了測量時間,,一般樣品只需幾分鐘即可完成測定。但對于不同的物料,,測定溫度和時間不同,,需要與傳統(tǒng)的烘干法進行比對后才能使用,同時數(shù)據(jù)變異較大,。
2.1.3.3 測定要點
(1)在使用快速水分測定儀時,,特別要注意定期對快速水分測定儀進行校準。校準分為儀器自身的校準及利用國標法測定水分對儀器進行校準,。前者建議每天都做,后者建議一周校準1次,,這樣測定結(jié)果的可信度會比較高,。
(2)在飼料的檢測中宜采用5g,因飼料原料及成品水分一般低于20%,,其中以10%左右為zui多,。而快速水分測定儀所能測定的失水重量只有1g,若采用10g 進行測定,,存在著加減砝碼的問題,,容易造成差錯。
(3)在測定顆粒料時,,可能內(nèi)部的水分還未能*揮發(fā)出來,,外部的物料已部分分解,因而影響測定的準確性,,因此建議在測定成品料時采用粉碎的物料,。
2.2 蒸餾法
2.2.1 適用范圍
本法主要用于含揮發(fā)性成分或油脂、香辛料等液體樣品,。
2.2.2 特點及要求
本法是采用甲苯或二甲苯對樣品進行共同蒸餾,,使水分隨著甲苯一起逸出,收集餾出液,,放冷至室溫,,使水分與甲苯*分離,根據(jù)體積計算含水量,。主要用于烘干法難以執(zhí)行的樣品,,可采用此法獲得較為的結(jié)果。但需要特殊的儀器裝置及對實驗人員的技術(shù)要求較高,,實驗成本高,,所用的試劑毒性較大。
2.2.3 測定要點
(1)使用前,,全部儀器應(yīng)清潔,,并置烘箱中烘干。
(2)用化學純甲苯直接測定,必要時甲苯可先加水少量,,充分振搖后放置,,將水層分離棄去,經(jīng)蒸餾后使用,。
(3)加熱方式只能是在電熱套中或其他適宜方法,,緩緩加熱,不能采用直火加熱,。
2.3 卡爾·費休氏法
2.3.1 適用范圍
本法主要用于含水分較低,,價格比較昂貴的原料。如一些香精油,、抗生素類藥物的水分測定,。
2.3.2 特點及要求
本法是根據(jù)碘和二氧化硫在吡啶和甲醇溶液中能與水起定量反應(yīng)的原理來測定水分含量。它能準確測定含水分較小的物料,,但需要的水分測定儀及特定的試劑,,費用高,操作技術(shù)要求也高,。測定用的試劑毒性較大,。
2.3.3 測定要點
(1)所用儀器應(yīng)干燥,并能避免空氣中水分的侵入,。
(2)整個測定操作必須在干燥條件下進行,,裝置的連接處應(yīng)盡量密閉,否則終點變動大,,難以觀察,。
(3)所用的碘應(yīng)置硫酸干燥器內(nèi)干燥48h以上才能使用。
(4)費休氏試液配制后,,應(yīng)在暗處放置24h后才能使用,,試液用后應(yīng)置陰涼干燥處、遮光,、密封保存,。臨用前應(yīng)重新標定濃度。
編輯:jingtaiyiqiwq 15-01-20
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