楊美蘭,查 飛,呂德友,崔 燦,李紅林
(曲靖市獸藥飼料監(jiān)察所,云南 曲靖 655000)
粗蛋白質(zhì)是飼料最重要的營養(yǎng)指標(biāo)之一,也是飼料產(chǎn)品的必檢指標(biāo)。硫酸銨回收率的測定試驗主要是檢測蒸餾和滴定系統(tǒng)是否達(dá)到要求,確保粗蛋白含量的準(zhǔn)確度,硫酸銨含氮量應(yīng)為(21.19±0.2)%,回收率的測定數(shù)值一般要求在99%~101%之間。在粗蛋白含量的測定過程中,硫酸銨回收率作為檢測單位的質(zhì)量控制最重要的指標(biāo),應(yīng)該經(jīng)常性進(jìn)行測定,尤其是更換試劑、溶液或出現(xiàn)不合格樣品時。粗蛋白測定過程中的很多因素都會對回收率產(chǎn)生影響,筆者曾遇到硫酸銨回收率測定偏低的情況,通過各種影響因素的排查,使定氮儀達(dá)到最佳的狀態(tài),確保飼料中粗蛋白含量的準(zhǔn)確性。
GB/T 6432-2018飼料中粗蛋白的測定 凱氏定氮法。
40%氫氧化鈉溶液、硫酸、硫酸銅和硫酸鉀混合催化劑片、2%硼酸溶液、甲基紅溴甲酚綠混合指示劑、0.1043 mol/L鹽酸(本所配制標(biāo)定)、0.1001 mol/L鹽酸(購買的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液)、蔗糖、硫酸銨(99.0%)、硫酸銨(99.5%)、硫酸銨(99.99%)。
多功能粉碎機;電子天平;300 mL 消化管;250 mL 錐形瓶;50 mL數(shù)顯滴定器;FOSS消煮爐;FOSS半自動(KT8200)凱氏定氮儀。
稱取0.2 g(精確至0.0001 g)硫酸銨于消化管中,加超純水80 mL,加40%氫氧化鈉溶液50 mL,蒸餾時間為4′10",25 mL2%硼酸溶液吸收氨氣,用本單位標(biāo)定的0.1043 mol/L的鹽酸滴定液進(jìn)行滴定。
X=X1/X2
X1 = [(V2 -V1)×C×0.014]×100/m
X2=K×T
式中:X——硫酸銨回收率;
X1——硫酸銨實際含氮量;
X2——硫酸銨理論含氮量;
V1——滴定試樣所需標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積;
V2——滴定空白所需標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積;
C——標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度;
m——試樣的質(zhì)量;
K——100%硫酸銨含氮量(21.20%)
T——硫酸銨含量
實驗經(jīng)2名不同檢測人員采用99.00%硫酸銨、99.50%硫酸銨、99.99%硫酸銨在各種實驗條件、不同實驗方法下測定粗蛋白硫酸銨回收率,結(jié)果見表1。99.00%硫酸銨,99.50%硫酸銨,99.99%硫酸銨。
表1 硫酸銨回收率測定結(jié)果
備注:方法一:三種含量的硫酸銨均未干燥,測定方法條件按本文所述硫酸銨回收率測定方法進(jìn)行。
方法二:三種含量的硫酸銨經(jīng)105℃干燥4 h,測定方法條件按本文所述硫酸銨回收率測定進(jìn)行。
方法三:用購買的帶證書鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液0.100 1 mol/L替代本單位標(biāo)定的0.104 3 mol/L的鹽酸滴定液,其余按方法二條件測定。
方法四:稱取硫酸銨1.0 g(精確至0.000 1g)定容至1 000 mL,準(zhǔn)確移取100 mL至消化管,加水80 mL,加堿20 mL,25 mL硼酸溶液吸收,蒸餾時間為4′10",用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液0.100 1 mol/L滴定。
方法五:調(diào)節(jié)加堿量至60 mL,其余按方法三條件測定。
方法六:調(diào)節(jié)蒸餾時間為5′10",其余按方法三條件測定。
方法七:將25 mL硼酸溶液吸收增至35 mL,其余按方法三條件測定。
滴定過程準(zhǔn)確。我們采用雙人兩平行對各種影響因素均做了檢測分析,從操作看兩人的平行性很好,操作誤差在規(guī)定范圍內(nèi),兩人的滴定水平?jīng)]有差異性。
檢測結(jié)果可看出硫酸銨是否干燥對硫酸銨回收率的影響沒有差異性,且標(biāo)準(zhǔn)也未標(biāo)明進(jìn)行干燥,本所多年來也一直均采用未干燥的硫酸銨測定回收率,筆者認(rèn)為硫酸銨水分的多少不是其回收率高低的影響因素。
若鹽酸滴定液標(biāo)定的濃度不準(zhǔn)確,即標(biāo)定濃度實與際濃度液有差異會造成硫酸銨回收率不準(zhǔn)。經(jīng)過與帶證書的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液做了比較分析發(fā)現(xiàn)硫酸銨回收率沒有差異性,說明本所配制、標(biāo)定的鹽酸溶液濃度準(zhǔn)確無誤。
在操作規(guī)范的情況下,不同的取樣方式不會對硫酸銨回收率產(chǎn)生較大影響。直接取樣和定容移取兩種方法也沒有引起硫酸銨回收率出現(xiàn)差異性,說明本所檢測人員基本的實驗操作規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn),不會影響回收率結(jié)果。
取0.2 g硫酸銨,加50 mL氫氧化鈉溶液已足夠反應(yīng)完全徹底,增加加堿量并未影響回收率的結(jié)果,表明我們選擇的堿量準(zhǔn)確。
蒸餾時間的長短只是為了確保反應(yīng)完全,使氨氣能夠完全蒸餾,從而不會影響粗蛋白最終的含量,蒸餾時間過長會造成水電和人力時間的浪費,故而應(yīng)根據(jù)各自儀器設(shè)備條件選擇最合適的蒸餾時間,像本試驗這樣4′10"已經(jīng)完成反應(yīng),蒸餾結(jié)束,增加蒸餾時間并未引起硫酸銨出現(xiàn)差異性。
吸收液過少會導(dǎo)致蒸餾管末端不能完全插入吸收液,從而氨氣發(fā)生滲漏,造成粗蛋白含量偏低。本所多年的檢測用25 mL硼酸溶液已能保證蒸餾出來的氨氣被完全吸收,故不需要增加硼酸吸收液。
測定結(jié)果看出,硫酸銨含量越高純度越純,硫酸銨回收率卻越低,這是因為硫酸銨純度越高,無論儀器設(shè)備、試劑稍微達(dá)不到要求還是操作輕微的誤差均可能造成硫酸銨回收率偏低,雖然硫酸銨純度不高但是各種影響因素對回收率的影響相對較小,從GB/T 33862-2017 全(半)自動凱氏定氮儀規(guī)定硫酸銨回收率在99%~101%之間,本所的定氮儀符合要求。
經(jīng)過測定得14.5%,標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)蛋白含量偏低,報請維修工程師進(jìn)行了一系列的排查并更換了整個定氮儀的管路,然后測定得到全麥粉蛋白含量達(dá)到15.8%,99.99%硫酸銨回收率達(dá)到99.5%以上,定氮儀調(diào)至最佳狀態(tài),粗蛋白測定的整個試驗條件最優(yōu),確保了粗蛋白測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。
飼料中粗蛋白的準(zhǔn)確測定既是對指標(biāo)的準(zhǔn)確判定,也是執(zhí)法檢查的一項重要依據(jù)。通過硫酸銨回收率和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測定來進(jìn)行整個試驗的質(zhì)控能確保粗蛋白含量的準(zhǔn)確度,也用于檢測蒸餾和滴定系統(tǒng)是否達(dá)到要求。因此,硫酸銨回收率的測定是粗蛋白測定過程中較重要的指標(biāo),應(yīng)該引起檢測人員的重視。