周寶島(宿州中糧生物化學(xué)有限公司,安徽宿州234000)
DDGS粗脂肪的快速測定方法
周寶島(宿州中糧生物化學(xué)有限公司,安徽宿州234000)
針對DDGS粗脂肪檢驗(yàn)的分析周期長、成本高等問題,用超聲法代替索氏法(國標(biāo)法),并利用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),找出超聲法提取粗脂肪的最佳試驗(yàn)條件,測定結(jié)果與國標(biāo)法(GB/T 6433-2006)比較,用F檢驗(yàn)和t檢驗(yàn)檢查,無顯著性差異。
超聲法;粗脂肪的快速測定;正交試驗(yàn)設(shè)計(jì);F檢驗(yàn)法;t檢驗(yàn)法
本公司以玉米為原料生產(chǎn)酒精,玉米經(jīng)精選、粉碎、液化、發(fā)酵、蒸餾等工序,蒸餾后锝到酒精產(chǎn)品,蒸餾后的廢醪液進(jìn)入DDGS工段,DDGS工段簡單工藝流程圖如下:
在DDGS粗脂肪測定中,通常的做法是用GB/T 6433-2006的索氏法,提取粗脂肪需抽提8h以上,檢測周期約為13h。并且在提取過程中要耗費(fèi)大量的水和電,分析周期長、成本高。為解決上述問題,查閱了相關(guān)資料,有文獻(xiàn)報(bào)道以核磁共振和近紅外技術(shù)快速測定脂肪含量,但這兩種方法需要昂貴的儀器,很難實(shí)現(xiàn)。
為了快速、有效、方便地提取DDGS中的粗脂肪,嘗試采用超聲波產(chǎn)生的能量快速從DDGS中提取粗脂肪,并利用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),找出超聲法提取粗脂肪所需樣品量、溶劑量和提取時間的最佳匹配條件,測定結(jié)果與國標(biāo)索氏法相比較無顯著差異。并且使提取時間縮短為10min,大大縮短了檢測周期,節(jié)約了分析成本。
超聲波清洗器JHN-2型
烘箱DGF 30/14-ⅡA型
空氣泵型號:1366-T1
水浴鍋DZKW-D-2型單列二孔
分析天平(0.0001g)FA2004型
干燥器
量筒50ml
具塞錐形瓶250ml
燒杯250m
石油醚AR
1.2.1 將250ml燒杯用水洗凈,于100℃(±5℃)烘箱中烘至恒重,取出放置于干燥器中備用。準(zhǔn)確稱量空燒杯質(zhì)量(m1)。
1.2.2 稱取混勻后的DDGS樣品質(zhì)量(M)約2g(精確至0.0001g)于濾紙上,攤平包裹好后,放入具塞錐形瓶中。
1.2.3 在通風(fēng)櫥中,向錐形瓶中加入50ml石油醚,蓋上瓶塞,待濾紙充分濕潤后,將錐形瓶放入超聲波清洗器的水槽中超聲處理5min,將濾液收集于已恒重的250ml燒杯中。
1.2.4 重復(fù)1.2.3操作,濾液也收集于上述燒杯中,并用少量石油醚清洗錐形瓶及濾紙,濾液一并收集于燒杯中。
1.2.5 在通風(fēng)櫥中,將燒杯連同試樣放入80℃的恒溫水浴鍋中,空氣泵出口小心置于液面上方約2cm處,快速揮發(fā)除去石油醚。然后將燒杯放入100℃(±5℃)烘箱中干燥1h,取出在干燥器中冷卻至室溫后稱重,必要時進(jìn)行恒重檢查,恒重后質(zhì)量記為m2。
1.2.5 結(jié)果計(jì)算
為了獲得超聲法提取粗脂肪時所需樣品量、溶劑量及時間的最佳匹配條件,取一DDGS樣品,用數(shù)理統(tǒng)計(jì)正交法進(jìn)行最佳條件的選擇,見表1和表2。
表1 三因子三水平正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)因子水平表
表2 三因子三水平正交試驗(yàn)結(jié)果
表2結(jié)果表明A1B2C2為最佳試驗(yàn)條件,即樣品量2g、溶劑10ml、超聲提取10min為最佳提取條件。
進(jìn)一步的試驗(yàn)表明,超聲提取10min分兩次進(jìn)行,即在樣品中先加入50 ml石油醚,超聲提取5min收集濾液,再向樣品中加入50ml石油醚,超聲提取5min,濾液一并收集于燒杯中,則樣品粗脂肪的提取率將提高。
用兩種方法檢測同一樣品,結(jié)果見表3,表明超聲法與國標(biāo)法結(jié)果的精密度與準(zhǔn)確度是一致的。
表3 兩種方法精密度與準(zhǔn)確度的比較
為了進(jìn)一步比較兩種方法的檢測結(jié)果有無差異,分別用F檢驗(yàn)、t檢驗(yàn)對其結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn),計(jì)算結(jié)果表明兩種方法無顯著性差異:
F檢驗(yàn),兩種方法的精密度無顯著性差異。
t計(jì)==0.011<t0.95(9、9)=3.18,兩種方法無顯著性差異,可以用超聲波法替代國標(biāo)方法進(jìn)行日常檢驗(yàn)。
對兩種DDGS樣品用超聲法進(jìn)行回收率實(shí)驗(yàn),結(jié)果見表7,由實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析可知,超聲法的回收率大于99%,滿足化學(xué)分析的要求。
表4 回收率試驗(yàn)結(jié)果
本文論述了DDGS粗脂肪測定過程中存在的問題,并針對這些問題提出了相應(yīng)的解決辦法。超聲法提取粗脂肪,大大縮短了粗脂肪的檢測周期,降低了檢測成本。同時介紹了用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),尋求最佳試驗(yàn)條件的方法,以及如何用F檢驗(yàn)法、t檢驗(yàn)法判定兩種試驗(yàn)方法的差異性。
[1]《光譜實(shí)驗(yàn)室》1993.10,劉鳳華著
[2]《化學(xué)檢驗(yàn)工(技師、高級技師)》季劍波主編,2014年第2版,機(jī)械工業(yè)出版社
[3]《注冊質(zhì)量工程師手冊》2008年12月第二版,中國標(biāo)準(zhǔn)出版社