动物营养学实验指导
(饲料分析与饲料检测技术)
动物营养学实验指导
第一章 第二章 第三章
第四章 饲料分析的基础知识 实验一 饲料水分的测定 实验二 饲料粗蛋白的测定实验三 饲料粗脂肪含量的测定 实验四 饲料粗灰分测定 实验五 饲料钙的测定 实验六 饲料总磷的测定 实验七 饲料盐分的测定实验八 饲料中粗纤维的测定 实验九 能量的测定
实验十 豆粕中尿素酶活性的测定
饲料样品的采集与制备 饲料物理性状的检测 饲料的显微镜检测
第一章 饲料样品的采集与制备
从受检的饲料产品或原料中,按规定抽取一定数量具有代表性的部分,称为样品。样品一般分为原始样品,平均样品和试验样品。
1、原始样品
从一批受检的饲料或原料中最初抽取的样品,称为原始样品,原始样品一般不少于2㎏。
2、平均样品
将原始样品按规定混合,均匀地分出一部分,称为平均样品,平均样品一般不少于1㎏。
3、试验样品
平均样品经过混合分样,根据需要从中抽取一部分,用作试验室分析,称为试样样品。 采集样品的过程叫采样。在某种程度上可以说采样比分析更重要。要求采集的样品具有代表性。
一、采样工具
剪刀、刀、取样铲、组织捣碎机、样本粉碎机(40~60目)、采样器(适用颗粒料)、套管采样器(适用于粉状饲料)、扦样玻璃管、扦样筒(适用于散状液体饲料)。
二、采样
(一)基本方法
采样的基本方法有两种:几何法和四分法
几何法:是指把整个一堆物品看成一种有规则的几何形状(立方体、园柱体、园锥体),取样时首先把这个主体分为若干体积相等的问部分,从棕样部分中取出体积相等的样品,这部分样品称为支样,再把支样混合,即得原始样品。
四分法:
(1)散装颗粒或粉状饲料或原料的采样 仓装
按面积分区,按高度分层,每区不超过50平方米,分为5点。 料层>0.75米,取三层,上(10~15㎝)、中、下(20㎝) 料层<0.75米,取二层,上、下
园仓
按高度分层,每层按仓直径分内(中心)、中(半径的一半处)、外(距仓边30㎝)三圈。
直径<8米,每层分别设1、2、4共7点采样。 直径>8米,每层分别设1、4、8共13点采样。
(2)袋装
中小颗料料如玉米、大麦抽样的袋娄不少于总袋数的5%,粉状饲料抽样的袋数不少于
总袋数
23%,也可以根据计算得出。
表1-1 袋装饲料采集方案
饲料包装单位 10个以下
取样包装单位(袋) 每袋取样
10~100 10袋
100以上 10袋为基础,每增加100个,多取3个包装单位 编织袋
内衬塑料袋或纺织袋采用拆线法
粉料 颗粒料
(二)饼粕类 大块:1吨至少取5块
小块:10块→捶碎混合→四分法→500法 (三)青、粗饲料 (1)青贮
将表面50㎝的青贮料除去,原如样重通过四分法缩至500~1000克。
井型窖
沟式窖
(2)干草和秸杆
至少5个部位采样点,每点取200g左右,由于叶子易脱落,应尽量避免,将原始样放在纸或塑料上剪成1~2cm长,充分混合取分析样品300g,粉碎过筛,切不可随意丢弃某部分。
(3)牧草
天然牧草:划区分点采样,每区取5点以上,每点1m2范围,离地面3~4割草,除去不可食部分,将原始样品剪碎,混合取样500~1500g。
草地及田间采样示意图
栽培牧草:每点采1至数株、切碎后取样分析。 (四)块根、块茎瓜果类
各部位随机抽取样品15kg,按大、中、小分别称重求出比例,按比例取5公斤→水洗
1、1、1ΛΛ
(不损伤外皮)→拭去表面水→每个块根进行纵切为4816,直至适量的分析
样品(500g左右)。
(五)糟渣类
采取多点分层取样与颗粒或粉状饲料相同(分三层,每层取5~10点),每点100g,水分含量高的样品如豆腐渣、粉渣等要特别注意汁液的流失。将各点随机抽取的样品充分混合后,随机取分析样品约1500g,并将其制成风干样。
(六)液体或半固体饲料 (1)桶装采样
表1-2 采样方案
7桶以下 10桶以下 10~50桶 51~100桶 100桶以上
每桶应取3点,取样前应混均。 (2)散装的采样
分三层,上层距液面40~50㎝,下层距池底40~50㎝处,三层采样数的比例为1:3:1(卧式液池),车槽为1:8:1,采样数量规定如下 :
500吨以下
>1.5kg >2kg
>4.0kg
5000~1000吨
>1000吨
不少于5桶 不少于7桶 不少于10桶 不少于15桶
不少于15%的总桶数采样
将原始样品混合,分取1kg作为平均样品备用。
三、新鲜样品的制备方法
几何法或四分法从鲜样中取得分析样品,将分析样品分为两部分:一部分为300~500g,
作初水分测定,并制风干样,经粉碎机磨细,通过1mm孔筛(40~60目),装入磨口广口瓶,贴上标鉴,注明样品名称、采样地点、采样日期、制样日期和分析日期,另一部分鲜样供胡萝卜素测定等。
初水分测定步骤:
(1)在已知重量的瓷称取鲜样200~300克; (2)放入120℃烘箱中烘10~15分钟; (3)60~70℃烘箱中烘8~12小时;
(4)取出放置空气中冷却24小时,充分回潮称重;
(5)再将装有样品的瓷盘放入60~70℃烘箱内烘24小时,回潮24小时,称重,两次重量之差小于0.5克为止。
也可以采用以下方法:
(1)在已知重量的瓷称取鲜样200~300克; (2)放入120℃烘箱中烘10~15分钟; (3)60~70℃烘箱中烘8~12小时;
(4)放入干燥器中(氯化钙为干燥剂),冷却30min,称重
(5)再将装有样品的瓷盘放入60~70℃烘箱中烘2h,放入干燥器中,冷却30mln,两次称重之差不超过0.5g。
第二章 饲料物理性状的检测
常用的检测方法,以感官检测为主,还包括物理、化学、生物检测。必要时进行仪器分析。显微镜检测,已成为一种的检测方法。
感官检测是最原始但也是最重要最简单最廉价的检测。其他各种检测,哪一种都离不开感观检测的配合。有时仪器检测不出的质量改变,凭感官也能检出。但感官检测是正常人凭经验得出的判断,可能带有主观性,也受某些内在、外界条件,有可能不十分精密。所以一些重大问题应与其他方法配合。感官检测主要分视觉、味觉、嗅觉、触觉、齿觉等检测。
一、感观方法
此法就是对饲料不加任何特殊处理,根据感觉进行鉴定。
1、视觉:观察饲料的形状、色泽、有无霉变、虫子、结块、异物、夹杂物等。 2、味觉:通过舌头和牙咬来检查味道,辨别有无异味。
3、嗅觉:嗅辨饲料气味是否正常,鉴别有无霉臭、腐臭、焦臭等。
4、触觉:取度样在手上,用指头捻,通过感解来觉察其粒充的大小、硬度、粘稠性、有无夹杂物及水分的多少。
二、物理方法
1、筛别法
分别用不同的孔径的分样筛,仔细分别饲料颗粒的大小,分别判断饲料的种类和混入的东西。用这个方法可以分辩出用肉眼看不出的异物混入。
2、容重法
一定容积的重量称为容重,变通把1升的重量称为1升重。精料和其他饲料的一定容积,其重量也是一定的。
简易测定法
(1)粗天平,感量0.1克;量筒,1000ml;药匙 (2)测定步骤
取代表性试样,仔细将试样放入1000毫升的量筒中,用药匙调整容积,直到下好达1000毫升刻度为止。
将样品从量筒中倒出并称重。
反复测量3次,取平均值,即为容重
表2-1 常见饲料容重(1升重) 饲料名称
重量(g)
饲料名称
重量(g)
饲料名称
重量(g)
大麦(皮麦) 580 玉米 730 大麦混合糠 290 大麦(碎的) 460 玉米(碎的)580 豆饼 340
黑麦 730 盐 830 豆饼(粉末) 520 燕麦 440 麸 350 棉籽饼 480 粟 630 米糠 360 亚麻籽饼 500 脱脂米糠 426 鱼粉 700 贝壳粉(细) 600 淀粉渣 340 石粉 850 贝壳粉(粗) 630
3、比重鉴别法
应用比重不同的液体,将饲料放入液体内,有浮起来,有的沉下去,根据其沉浮的情况,鉴别出异物混入的有无、异物的种类和混入的比例。 比重液名称
比重
表2-2 常用比重液的种类及比重
比重液名称
比重
低汽油 0. 氯仿 1.47 甲苯 0.88 四氯化碳 1.58 水 1 三溴四烷 2.90
该法简单有效,用上述液体就能鉴别出鱼粉及其它种饲料中混杂的土砂等异物。(用试管或细长的玻璃杯盛上供试品,加入4~5倍的蒸馏水或干净的自来水,充争震荡混合。放置一会后,因为土砂等异物的比重大,所以沉降在试管的最底部,很容易鉴别出来。)
4、镜检分析法(详见第三章)
显微镜检测,就饲料原料质量鉴别而言,有其独到之处,投资少,消耗少,直观,判定准确,数据精密,技术易掌握,应大力提倡。标准图谱在鉴别时非常重要。本书后所附图谱可作重要参考。
三、化学方法
化学方法鉴定是利用化学反应及指示剂颜色变化进行的定性检验。
检测应有计划进行,首先拟定方案,取样按要求进行,有争议的要一式三份留样备查。然后依次检查原料中不应含物,超常值物,有毒有害物等。掺假纠纷检测,必要的空白试验和对比检测不可少,以防误判。手段上,先感官后理化,最后仪器分析。物料则先外观,标识,然后再取样。能简单判定的,不必依靠复杂检测方法;能外观断定的,不必内在取样。饲料的鉴定方法有感观方法、物理方法和化学方法。
第三章 饲料显微镜检测
一、显微简检测原理
饲料显微检测是以动植物形态学、组织细胞学为基础,将显微镜下所见物质的形态特征、物化特点、物理性状与实际使用的饲料原料应有的特征进行对比分析一种鉴别方法。
二、饲料显微检测所需设备
体视显微镜、生物显微镜、离降心机、烘箱、抽滤器、分析天平、分样筛(10目、20目、30目、40目)、电热板、载玻片、盖玻片、探针、镊子、镜头纸、滤纸、漏斗、滴管、烧杯、试管。
三、饲料显微检测的基本步骤
1、被检样品的检前处理
取有代表性的分析样品10~15克,进行以下工作: (1)记录外部特征
将取好的待测样品平铺于纸上,仔细观察,记录颜色、粒度、软硬程度、气味、霉变、异物等情况。观察中应特别注意细粉粒,因为掺假、掺杂物往往被分得很细。
(2)筛分处理
镜检之前应对样品进行筛分,通常用20目~40目筛子将样品分成三组,然后观察。此过程对熟练的检测人员可以省略。
(3)脱脂
对高脂含量的样品,脂肪溢于样品表面,往往粘上许多细粉,使观察产生困难。用已醚、四氯化化碳等有机溶剂脱脂,然后烘箱干燥5~15min或室温干燥后,可使样品清晰可辨。
2、被检样品的体视镜观察
将筛分好的各组样品分别平铺于纸下或培养皿中,置于体视显微镜下,从低倍至高倍进行检查。从上到下,从左到右逐粒观察,先粗后细,边检查过用探针将识别的样品分类,同时探测各种颗粒的硬度、结构、表面特征,如色泽、形状等并作记录。将检出的结果与生产厂家出厂记上的成分相对照,即可将掺假、掺杂、污染等质量情况作出初步测定。
3、被检样品的和物镜观察
当某种异物掺入较少且磨得很细时,在体视显微镜下很难辨认,需通过生物镜进行观察。 (1)样品处理
生物镜观察的样品,一般采用酸与碱进行处理。对于不同的原料,所三酸碱浓度和处理时间也不同,动物类原料多用酸处理,植物类和甲壳类需酸碱处理。对于动物中的单纯蛋白,如鱼粉、肉骨粉、水解羽毛粉等只需用1.25%的硫酸处理5~15min,面对含角蛋白的样品,如蹄角粉、皮革粉、生羽毛粉、猪毛等需用50%的硫酸处理,时间也稍长,动物中的甲壳类和动植物中的玉米粉、麸皮、米糠、饼粕类等先用1.25%硫酸再用1.25%的氢氧化钠处理,时间约10~30min。稻壳粉和花生壳粉等硅质化程度高和含纤维较高的样品需分别用50%硫酸和50%的氢氧化钠处理,对种种样品的得理进间可根据经验而定。
处理步骤如下:
过筛(粒大10目,粒小20目)→酸处理(加热)→过滤→蒸馏水冲洗2~3次→必要时还需碱处理(加热)→过滤→蒸馏水冲洗2~3次→制作。
(2)制片与观察
取少量消化好的样品于载坡片上,加适量载液并将样品铺平,力求薄面匀,载液可用1:1:1的蒸馏水、水合氯醛、甘油;也可以用矿物油,单纯用蒸馏水也较普遍。
观察时,应注意样片的每个部位,而且至少要检查三个样片后再综合判断。
四、常见饲料原料的显微特征
1、常见植物性饲料原料的显微特征 (1)谷物类原料 a、玉米及制品
整粒玉米形似牙齿,黄色或白色,主要由玉米皮、胚乳、胚芽三部分组成,胚胎包括精糊层、角质淀粉和粉质淀粉。
玉米粉碎后各部分特征明显,体视显微镜下玉米表皮薄而半透明,略有光泽不规则片状、较硬,其上有较细的条纹。角质淀粉为黄色(白玉米为白色),多边,有棱,有光泽,较硬;粉质淀粉为疏松,不定形颗粒,白色,易破裂,许多粉质淀粉颗粒和糊粉层的小粉末常粘于角质淀粉颗粒和玉米皮表面,另外还可见漏斗状帽盖和质轻而薄的红色片状颖花。
生物镜下可见玉米表皮细胞,长形、壁厚、相互连接排列紧密,如念株状。角质淀粉的淀粉粒为多角形;粉质淀粉的淀粉粒为圆形,多成对排列。每个淀粉有一个清晰的脐点,脐点中心向外有入射性裂纹。
b小麦及制品
整粒小麦为椭圆形,浅黄色至黄褐色,略有光泽。在其腹面有一条较深的腹沟,背部有许多细微的波状皱纹。主要由种皮、胚乳、胚芽三部分组成。
小麦麸皮多为片状结构,其片大小,形状依制粉程度不同而不同,通常可以分为大片麸皮和小片麸皮。大片麸皮片状结构大,表面上保留有小麦粒的光泽和细微横向纵纹,略有卷曲,麸皮内表面附有许多淀粉颗粒。小片殖皮片状结构小,淀粉含量高。小麦的胚芽扁平,浅黄色,含有油脂,粉碎时易分离出来。
高倍镜下可见小麦麸皮由多层组成,具有链珠状的细胞壁,仅一层管状细胞外,在管细胞上整齐地排列一层横纹细胞。链珠状的细胞壁清晰可见。小麦淀粉颗粒较大,直径达30~40微米,圆形、有时可见双凸透镜状,没有明显的脐点。
c高粱及制品
整粒高梁为卵圆形,端部不尖锐,在胚芽端有一颜色加深的小点,从小点向四周颜
色由深至浅,同时有向外的放射状细条纹,高粱外观色彩斑驳,由棕、浅红棕及黄白等多色混杂,外壳有较强的光泽。
在体视镜下可见皮层紧紧附在角质淀粉上,粉碎物粒度大小参差不齐,呈圆形或不规则形状,颜色因品种而异,可为白、红褐、淡黄等。角质淀粉表面粗糙,不透明;粉抽淀粉色白,有光泽,呈粉状。
在高倍镜下,高粱种皮和淀粉颗粒的特征在鉴定上尤为重要。其种皮色彩丰富,细胞内充满了红色、粉红和黄色的色素颗粒,淡红棕色的色素颗粒常占优势。高粱的淀粉颗粒与玉米淀粉颗粒极为相似,也为多边形,中心有明显的脐点并向外有放射状裂纹。
(2)饼粕类原料 a大豆饼粕
大豆饼粕主要由种皮、种脐、子叶组成。
在体视镜下可见明显的大块种皮和种脐,种表面光滑,坚硬且脆,向面卷曲。在20倍放大条件下,种皮外表面可见明显的凹痕和针状小孔,内表面为白色多也海绵状组织,种脐明显,长椭圆形,有棕色、黑色、黄色。(浸出粒中子叶颗粒大小较均匀,形状不规则,边缘锋利,硬而脆,无光泽不透明,呈奶油色或黄褐色。由豆饼粉碎后的粉碎物中时因挤压而成团,近圆形、边缘浑圆,质地粗糙,颜色外深内浅。)
高倍镜下大豆种皮是大豆饼粕的主要鉴定特征。在处理理后的大豆种皮表面可见多个凹陷的小点及向四周呈现辐射状的裂纹,尤如一朵朵小花,同时还可看见表面的“工”字形细胞。
b花生饼粕
花生饼粕以碎花生仁为主,但仍不少花生种皮,果皮存在,体视镜下能找到破碎外壳上的成束纤维脊,或粗糙的网络状纤维,还能看见白色柔软有光泽的小块,种非常薄,呈粉红色,红色或深紫色,并有纹理,常附着籽仁的碎块上。
生物镜下,花生壳上交错排列的纤维更加明显,内果皮带有小孔,中呆皮为薄壁组织,种皮的表皮细胞有四至五个边的厚壁,壁上有孔,由正面可观看到细胞壁上有许多指状突起物。籽仁的细胞大,壁多孔,含油脂高。
c棉籽饼粕
棉籽饼粕主要由棉籽仁、少量的棉籽壳、棉纤维构成,在体视显微镜下,可见棉籽壳和短绒毛粘附在棉籽仁颗粒中,棉纤维中空、扁平、卷曲;棉籽壳为略凹陷的块状物,呈孤形弯曲,壳厚、棕色、红棕色。棉仁碎粒为黄色或黄褐色,含有许多黑色或红褐色的棉酚色素腺。棉籽压榨时将棉仁碎片和外壳都压在一起了,看起来颜色较暗,每一碎片的结构难以看清。
生物镜下可见棉籽种皮细胞壁厚,似纤维,带状,呈不规则的弯曲,细胞空腔较小,多个相邻的细胞排列呈花瓣状。
d菜籽饼粕
在体视镜下,菜籽饼粕中的种皮仍为主要的鉴定特征。一般为很薄的小块状,扁平,单一层,黄褐色至红棕色,表面有油光泽,可见凹陷刻窝。种皮和籽仁碎片不连在一起,易碎;种皮内表面的柔软的半透明白色薄 片附着,子叶为不规则小碎片,黄色无光泽,质脆。
生物镜下,菜籽饼最典型的特征是种皮上的栅栏细胞,有褐色色素,为4~5边形,细胞壁深褐色,壁厚,有宽大的细腻内腔,其直径超过细胞壁宽度,表面观察,这些栅栏细胞在形状,大小上都较近似,相邻两细胞间总以较长的一边相对排列,细胞间连接紧密。
e向日葵粕
其中存在着未除净葵花壳是主要的鉴别特征。向日葵粕为灰白色,壳为白色,其上
有黑色条纹,由于壳中含有较高的纤维素、木质素,通常较坚韧,呈长条形,断面也呈锯齿状。籽仁的粒度小,开头不规则,黄褐色或灰褐,无光泽。高倍镜下可见种皮表皮细胞长,有工字形细胞壁,而且可见双毛,即两根从同一细胞长出。
2、常见动物性原料的显微特征 a鱼粉
一般将鱼加压、蒸煮、干燥粉碎加工而成。多为棕黄色或黄褐色,粉状或颗粒状,有烤鱼香味。在体视显微镜下,鱼肉颗粒较大,表面粗糙,用小镊子触之有纤维状破裂,有的鱼肌纤维呈短断片状。鱼骨是鱼粉鉴定中的重要依据,多为半透明或不透明的碎片,仔细观察可找到鱼体各部位的鱼骨如鱼刺、鱼脊、鱼头等。鱼眼球为乳白色玻璃状物,较硬,鱼鳞是一种薄平而卷曲的片状物,半透明,有圆心环纹。
b虾壳粉
虾壳粉是对虾或小虾脱水干燥加工而成的,在显微镜下的主要特征是触角、虾壳及复眼。虾触须以片断存在。呈长管状,常有4个环节相联;虾壳薄而透明。头部的壳片则厚不透明,壳表面有平等线,中间有横纹,部分壳有十字形线或玫瑰花形线纹;虾眼为复眼,多为皱缩的小片,深紫色或黑色,表面上有横影线。
c蟹壳粉
蟹壳粉鉴别的主要依据蟹壳在体视镜下的特征。蟹壳为无规则的小的几丁质壳形状,壳外表多为桔多红色,而且多孔,有时蟹壳可破裂成薄层,边缘较卷曲,褐色如麦皮,在蟹壳粉中常可见到的断裂的蟹螯枝头部。
d贝壳粉
体视镜下贝壳粉多为小的颗粒状物,质硬,表面光滑,多为白色至灰色,光泽暗淡,有些颗粒的外表面具有同心或平行的线纹。
e骨粉及肉骨粉
在肉骨粉中的肉的含量一般较少,颗粒具油腻感,浅黄至深褐色,粗糙,可见肌纤维,骨为不定形块状,一般较鱼骨、禽骨大,边缘浑圆,灰白色,具有明显的松质骨,不透明。肉骨粉及骨粉中还常有动物毛发,长而卷曲,黑色或白色。
f血粉
喷雾二燥的血粉多为红色小珠状,晶亮;滚筒干燥的血粉为边缘锐利的块状,深红色,厚的地方为黑色,薄的地方为血色,透明,其上可见小血细胞亮点。
j水解羽毛粉
其多为碎玻璃状或松香状的小块状。透明易碎,浅灰、黄褐、至黑色,断裂时常扇状边缘。在水解羽毛粉中仍可找到未完全水解的羽毛残枝。
表3-1 鱼粉等级和感观、物理、化学指标
一级品
二级品
三级品
颜色 黄棕色 黄褐色 黄褐色 气味 具有鱼粉的正常气味,无臭及焦灼味 颗粒细度 至少98%能通过筛孔为2.8mm的标准筛 蛋白质%不低于 55 50 45 脂肪%不超过 10 12 14 水分%不超过 12 12 12 盐分%不超过 4 4 5 砂分%不超过 4 4 5
第四章 饲料分析的基础知识 第一节 饲料检验的基本要求
一、试剂的要求
化学试剂分为三级(我国化工部部颁标准HG3-119-): 1、优级纯:一级试剂,绿色标签,相当于进口试剂G.R. 2、分析纯:二级试剂,红色标签,相当于进口试剂A.R. 3、化学纯:三级试剂,蓝色标签,相当于进口试剂C.P.
还有一些特殊规格的试剂:光谱纯S.P(spectrum)、层析纯ch.p(chromatography)、指示剂Ind(indicator)、生物染色剂B.S、生物试剂B.R
二、一般器皿要求
1、玻璃器皿
软质玻璃:普通玻璃,膨胀系数大,骤热与剧冷易破裂,可用作试剂瓶、量筒、漏斗 硬质玻璃:硼硅玻璃,膨胀系数小,耐热,耐温差(300℃),耐腐蚀,可做烧杯、试管、烧瓶、冷凝管和一些精密量器。
石英玻璃:膨胀系数小,耐高温(1050℃),耐腐蚀,可溶性杂质少,对紫外光吸收少,可做比色皿和双重蒸馏器的加热管。
※1)HF不能与玻璃器皿接触,生成挥发性的SiF4 2)磷酸在加热的情况下对玻璃器皿有腐蚀作用 3)玻璃器皿怕碱
4)玻璃塞长期不同应在磨口处涂上凡士林或用纸隔开;盛碱的试剂瓶用胶塞。 2、瓷、玛瑙器皿
瓷:抗机械撞击力、耐高温(1410℃)和对酸碱的稳定性均优于玻璃,可做坩埚、瓷盘、漏斗、点滴板和研钵。
玛瑙:属于石英的一种,硬度大,可做分析天平刀口、研钵 3、塑料器皿
普通塑料制品是聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯的热塑制品。化学稳定,机械性能比较好,高温(55℃)变形,易受浓酸氧化剂、有机溶剂的侵蚀。可做洗瓶、一次性离心管、试管和Tips。
聚四氟已烯有较强的耐热性和抗腐蚀能力,可做成烧杯、搅棒等。 4、金属器皿 铝盒
三、器皿的洗涤
1、洗液
1)重铬酸钾:100g重铬酸钾+350ml蒸馏水+浓H2SO4至1000ml 深褐色用久会变成绿色,此时氧化性下降,可用少量高KMnO4再生
2)NaOH-KMnO4洗液:4g KMnO4溶于少量水中+100ml10% NaOH,清洗油脂和有机物 3)碱性酒精:酒精+等体积30% NaOH
4)当器皿内吸附金属离子可以用HCl或HNO3洗涤,1:3 HNO3可以用来清洗比色皿,5%~10% HNO3可洗瓷器
5)还原性洗液:草酸—稀硫酸、亚硫酸钠—稀硫酸、硫酸亚铁—稀硫酸 6)肥皂水、洗涤剂 2、洗涤方法
1)新的玻璃器皿:先用水冲——重铬酸钾洗液浸泡,再用水冲洗
2)一般器皿:可先肥皂水、洗衣粉或去污粉洗净,再用蒸馏水冲数次。※量器、用于精密分析的器皿、比色杯不可用去污粉。
3)油污较多或长期不用:用水冲净,用重铬酸钾、用碱性酒精、NaOH-KMnO4洗液浸泡,然后再按一般器皿的清洗办法清洗。
4)塑料器皿一般不用重铬酸钾洗涤浸泡,可用1:3或1:2氨水。 5)有AgNO3污染的器皿可用1:3的
6)铁锈、钙盐、金属氢氧化物污染的器皿可用1:3盐酸
四、蒸馏水的要求
普通蒸馏水中含有二氧化碳、挥发性酸、氨和微量金属离子,当有特殊要求时要对水进行特殊处理,重蒸或去离子,可用电导率(0.1Μs/cm)判断水的离子数量,但不可以表示出有机物的污染。
五、标准溶液的配制
1、直接配制法:准确称取一定量基准物质,用水溶解后再稀释至一定体积。 可以作基准物质应满足的条件:
1)纯度高:含量大于99.95%,杂质少(<0.01~0.02%)至不干扰测定。 2)实际组成与分子式相符,由其是含结晶水。
3)稳定,在固态、液态中均不发生变化,不吸潮、不分解、不挥发、不吸收二氧化碳。 4)有较高的摩尔质量
草酸
室温空气干燥2~4小量 105~110℃烘1~1.5小时 500~650℃烘40~50min 270~300℃烘40~50min
草酸钠 氯化钠 碳酸钠
2、间接配制法(标定法)
该物质不符合基准物质的条件时,不能直接配准只能配成近似所需的浓度的溶液,然后标定其准确浓度。
第二节 分析结果的表示与数据处理
一、有效数字
1、记录数据时,只保留一位可疑数字
2、可疑数字后的数字可根据4舍5入,奇进偶不进的原则
3、在加减运算中各数所保留的有效数定应与所组的各数中小数点后位数最少的相同。
二、分析结果的误差
误差:测定值与实测值之间的差值叫误差,可分为系统误差和偶然误差。 1、系统误差
系统误差是由固定的、经常性的因素引起的,如方法误差、仪器和试剂误差、操作误差,系统误差具有单向性,可以测定也叫可测定误差。
2、消除系统误差的方法
1)作对照实验:用已知含量的标准样品在相同条件下测定求得校正系数,对分析结果进行校正。
校正系数=标准样品含量/标准样品分析结果
2)作回收实验:在分析样品中加标准物质后与原样品同时测定。
回收率(%)=(加入标准物质后的测定值-试样测定值)/实际标准物质质量×100% 3)空白试验:不加样品的情况下,按样品分析的方法、条件、步骤进行测定,其结果是空白值。
4)校准仪器 3、偶然误差
偶然误差是由某些不固定的偶然因素引起的。增加测量次数。
Di=│x1-x2│×100% 测试项目
表4-1 概略养分分析中各项指标允许的偏差
含量 允许偏差
水分 0.2%
粗脂肪 >10% 3%
<10% 5%
粗灰分 >5% 1%
<5% 5%
钙 >5% 3%
<1% 10% 1~5% 5%
磷 >0.5% 3%
<0.5% 10%
粗蛋白 >25% 1%
10~25% 2% <10% 3%
实验一 饲料水分的测定
一、实验目的
通过饲料样品中干物质的测定,让学生了解饲料干物质含量与饲料营养价值之间的关系。通过实验,要求学生能够掌握各类饲料样品中干物质(水分)的测定方法。
二、实验原理
试样在105±2℃烘箱,在一个大气压下烘干,直至恒重,逸失的重量为水分。
三、实验设备
1、实验室用样品粉碎机:或研钵; 2、分样筛:孔径0.45mm(40目); 3、分析天平:感量0.0001g;
4、电热式恒温烘箱:可控制温度为105±2℃;
5、称样皿:玻璃或铝质,直径40mm以上,高25mm以下; 6、干燥器:用变色硅胶作干燥剂。
四、测试方法
洁净称样皿,在105±2℃烘箱中烘1h,取出,在于燥器中冷却30min,称准至0.0002g,
再烘干m30in,同样冷却,称重,直至两次称重之差小于0.0005g为恒重。
用己恒重称样皿称取两分平行试样,每份2~5g(含水重0.1g以上,样品厚度4mm以下)。
准确至0.0002g,不盖称样皿盖,在105±2℃烘箱中烘3h(以温度到达105℃开始计时), 取出,盖好称样皿盖,在干燥器中冷却30min,称重。
再同样烘干lh,冷却,称重,直至两次称重之差小于0.002g。 水分(%)=
m−m2水分质量
×100=1×100
样本质量m1−m2
; 式中:m1—105℃烘干前试样及称样皿质量(g)
; m2一105℃烘干后试样及称样皿质量(g)。 m0一已恒重的称样皿质量(g)
每个试样,应取两个平行样进行测定,以其算术平均值为结果。两个平行样测定值相差不得超过0.2%,否则应重做。
实验二 饲料粗蛋白的测定
一、实验目的
通过饲料样品中粗蛋白质的测定,让学生了解了解凯氏定氮法测定的基本原理,掌握半微量凯氏定氮法测定饲料粗蛋白质的方法,掌握粗蛋白质含量的计算方法。
二、实验原理
各种饲料的有机物质在还原性催化剂(如CuSO4,K2SO4或Na2SO4或Se粉)的帮助下,用浓硫酸进行消化作用,使蛋白质和其它有机态氮(在一定处理下也包括态氨)都转变成NH4+并与H2SO4化合成(NH4)2SO4,而非含氮物质,则以CO 2 ↑,H2O↑,SO 2↑状态逸出。消化液在浓碱的作用下进行蒸馏,释放出的铵态氮,用硼酸溶液吸收之并与之结合成为四硼酸铵,然后以甲基红溴甲酚绿作指示剂,用HCl标准溶液( 0.1mol/L)滴定,求出氮的含量,根据不同的饲料再乘以一定的系数(通常用6.25系数计算),即为粗蛋白质的含量。
其主要化学反应如下:
1、2NH4(CH2)2COOH+13H2SO4→(NH4)2SO4+6CO2+12SO2+16H2(丙氨酸) 2、(NH4)2SO4 +2NaOH→2NH 3+3H2O+2Na2SO43、4H3BO3+ NH 3→NH4HB4O7+5H2O 4、NH4HB4O7+HCl+5H2O→NH4C1+4H3BO3
本法不能区别蛋白氮和非蛋白氮,只能部分回收盐和亚盐等含氮化合物。在测定结果中除蛋白质外,还有氨基酸、酰胺,铵盐和部分盐、亚盐等,故以粗蛋白质表示之。
三、实验设备
1、实验室用样品粉碎机或研钵; 2、分析筛:孔径0.45mm(40目); 3、分析天平:感量0.0001g; 4、消煮炉或电炉;
5、滴定管:酸式,25或50ml; 6、凯式烧瓶:100或500m1;
7、凯氏蔗馏装置:常量直接蒸馏式或半微量水蒸气蒸馏式; 8、锥形瓶,150或250m1; 9、容量瓶:100ml。
三、实验内容
1、称取0.5~1g试样(含氮量5~80mg)准确至0.0002g,无损失地放入凯氏烧瓶中,加入硫酸铜0.9g,无水硫酸钾(或硫酸钠)15g,与试样混合均匀,再加硫酸25ml和2粒玻璃珠,在消煮炉士小心加热,待样品焦化,泡沫消失,再加强火力(360~410℃)直至溶液澄清后,再加热消化15min。
2、氨的蒸馏
(1)常量直接茂馏法 将上述的试样消煮液冷却,加蒸馏水200ml,摇匀,冷却。沿瓶壁小心加入40%氢氧化钠溶液100ml,立即与蒸馏装置相连.蒸馏装置冷凝管的末端应浸入50ml硼酸吸收液lcm。加混合指示剂2滴,轻摇凯氏烧瓶,使溶液混匀,加热蒸馏,直至馏出液体积约150ml。先将吸收液取下,再停止加热。
(2)半微量水蒸汽蒸馏法 上述试样的消煮液冷却,加蒸馏水20m1转入100ml容量瓶,冷却后用水稀释至刻度,摇匀,为试样分解液。取2%硼酸溶液20ml,加混合指示剂2滴,使半微量蕉馏装置的冷凝管末端浸入此溶液;蒸馏装置的蒸汽发生器的水中应加甲基红指示剂数滴,硫酸数滴,且保持此液为橙红色,否则应补加少许硫酸。准确移取试样分解液10~20ml注入蒸馏装置的反应室中,用少量蒸馏水冲洗进样入口,塞好入口玻璃塞,再加10ml40%氢氧化钠溶液,小心提起玻璃塞使之流入反应室,将玻璃塞塞好,并在入口处加水封密好,防止漏气,蒸馏4min,使冷凝管末端离开吸收液面,用蒸馏水洗冷凝管末端,洗液均流入吸收液。
3、滴定 用硼酸吸收氨后,立即用0.05mol/L的HCI标准溶液滴定,仍以甲基红或混合甲基红为指示剂。
在测定饲料样本中含氮量的同时,应做一空白对照测定,即各种试剂的用量及操作步骤完全相同,但不加样本,这样可以校正因药品不纯所发生的误差,吸收氨后的吸收液立即用0.05mol/L盐酸标准溶液滴定,溶液由蓝绿色变为灰红色为终点。
4、空白测定 称取蔗糖0.0lg,以代替试样,按上述测定步骤进行空白测定,消耗0.05mol/L盐酸标准溶液的体积应不得超过0.3ml。
5、计算
每m1的lmol/L盐酸标准溶液相当于0.0140g的N。因此, N%×6.25=粗蛋白质(%)=
(v2−v1)×c×0.0140×6.25
×100 '
vm×
v
; 式中:v2—试样滴定时所需酸标准溶液的体积(m1) v1—空白滴定时所需酸标准溶液的体积(m1);
c—盐酸标准溶液的浓度(mol/L); m一试样的质量(g);
v —试样的分解液总体积(ml); v’—试样分解液蒸馏用体积(m1);
0.0140—每ml HCl标准溶液相当于N的克数; 6.25一氮换算成蛋白质的平均系数。
每个试样取两个平行样进行测定,以其算术平均值为结果。 当粗蛋质含量在25%以。上,允许相对偏差为1%;当粗蛋白质含量在l0%~25%时,允许相对偏差为2%;当粗蛋白质含量在10%以下时,允许相对偏差为3%。
测定步骤的检验 精确称取0.2g硫酸铵,代替试样,按测定步骤文字中的各步骤操作,并按公式计算(但不乘系数6.25),测得硫酸铵含氮量为21.19±0.2%,否则应检查加碱,蒸馏和滴定各步骤是否正确。
试样消煮时,加入硫酸铜0.2g,无水硫酸钠2g,与试样混合均匀,再加硫酸10ml,仍可使饲料试样分解完全,只是试样焦化再变为澄清所需时间要略长些。
实验三 饲料粗脂肪含量的测定
一、实验目的
通过饲料样品中粗脂肪的测定,使学生掌握各类饲料样品中粗脂肪的测定原理和方法。
二、测定原理
索氏(Soxhlet)脂肪提取器中用乙醚提取试样,称提取物的重量,因除脂肪外,还有有机酸、磷脂、脂溶性维生素,叶绿素等,因而测定结果称粗脂肪或乙醚提取物。
三、实验设备
1、实验室用样品粉碎机或研钵; 2、分杆筛;孔径0.45mm(40目);
3、分析天平:感量0.0001g; 4、电热恒温水浴锅,室温~100℃; 5、恒温烘箱;
6、索氏脂肪提取器:100或150ml; 7、滤纸或滤纸简:中速,脱脂;
8、干燥器:用氯化钙(干燥级)或变色硅胶为干燥剂。
四、实验内容
索式提取器应干燥无水。抽提瓶(内有沸石数粒)在105±2℃烘箱中烘干30min,干燥器中冷却30min,称重。再烘干30min,同样冷却称重,两次称重差小于0.0008g为恒重。
称取试样1~5g,准确至0.0002g,于滤纸筒中,或用滤纸包好,放入150℃烘箱中,烘干2h(或称测水分后的干试样,折算成风干样重),滤纸筒应高于提取器虹吸管的高度,滤纸包长度应以可全部浸泡于乙醚中为准。将滤纸筒或包放入抽提管,在抽提瓶中加无水乙醚60~100ml,在60~75℃的水浴(用蒸馏水)上加热,使乙醚回流,控制乙醚回流次数为每小时约10次,共回流约50次(含油高的试样约70次)或检查抽提管流出的乙醚瓶挥发后不留下油迹为抽提终点。
取出试样,仍用原提取器回收乙醚直至抽提瓶中乙醚几乎全部收完,取下抽提瓶,在水溶上蒸去残余乙醚。擦净瓶外壁。将抽提瓶放入105±2℃烘箱中烘干1h,干燥器中冷却30min,称重,再烘干30min,,同样冷却称重,两次称重之差小于0.001g为恒重。
粗脂肪(%)=
m2−m1
×10(%) m
式中:m—风干试样质量(g); ; m1—已恒重的抽提瓶质量(g)
。 m2—己恒重的盛有脂肪的抽提瓶质量(g)
每个试样取两个平行样进行测定,以其算术平均值为结果。粗脂肪含量在10%以上(含10%)时,允许相对偏差为3%;粗脂肪含量在10%以下时,允许相对偏差为5%。
实验四 饲料粗灰分的测定
一、实验目的
通过饲料样品中粗灰分的测定,使学掌握粗灰分的测定原理和方法。
二、实验原理
在550℃灼烧后所得残渣,用质量百分率表示。残渣中主要是氧化物,盐类等矿物质,
也包括混入饲料的砂石、土等,故称粗灰分。
三、实验设备
1、实验室用样品粉碎机或研钵; 2、分样筛,孔径0.45mm(40目); 3、分析天平:感量0.0001g;
4、高温炉:电加热,有高温计巳可控制炉温在550℃; 5、坩埚;
6、干燥器:用氯化钙(干燥试剂)或变色硅胶作干燥剂。
三、实验内容
将干净坩埚放入高温炉,在550±2℃下灼烧30min,取出,在空气中冷却约lmin,放入干燥器冷却30min,称重。再重复灼烧,冷却,称重,直至两次称重之差小于0.0005g为恒重。
在已恒重的坩埚中称取2~5g(灰分重0.05g以上)试样,准确至0.0002g,在电炉上小心炭化,再放人高温炉,于550±20℃下灼烧3h,取出,在空气中冷却约1min,放入干燥器中冷却30min,称重。再同样灼烧1h,称重,直至两次称重之差小于0.001g为恒重。
粗灰分(%)=
m2−m0
×100
m1−m0
式中,m0—己恒重空均埚质量(g); ; m1—坩埚加试样质量(g)
。 , m2—灰化后坩埚加灰分质量(g)
每个试样应取两个平行样测定,以其算术平均值为结果。粗灰分含量在5%以上时,允许相对偏差为1%;粗灰分量在5%以下时,允许相对偏差5%。
实验五 饲料钙的测定
一、实验目的
通过饲料样品中钙的测定,使学生掌握钙的测定原理和方法。
二、实验原理
将试样中有机物破坏,钙变成溶于水的离子,用草酸铵定量沉淀,用高锰酸钾法间接测定钙的含量。
三、实验材料
1、实验室用样品粉碎机或研钵; 2、分样筛:孔径0.45mm(40目); 3、分析天平:感量0.0001g;
4、高温炉;电加热,可控制温度在550土20℃; 5、坩埚:瓷质; 6、容量瓶:100ml;
7、滴定管:酸式,25或50ml; 8、玻璃漏斗:6cm直径; 9、定量滤纸:中速,Φ7~9cm; 10、移液管:10,20ml; 11、烧杯:200ml;
12、凯氏烧瓶:250或500ml。
四、实验内容
1、试样的分解
(1)干法 称取试样3~5g于坩埚中,准确至0.0002g,在电炉上小心炭化,再放入高温炉于550℃灼烧3h(或测定粗灰分后接续进行)。在盛灰坩埚中加入盐酸溶液10m和浓数滴,小心煮沸。将此溶液转入l00ml容量瓶,冷却至室温;用蒸馏水稀释至刻度,摇匀,为试样分解液。
(2)湿法(用于无机物或液体饲料)
称取试样2~5g于凯氏烧瓶中,准确至0.0002g。加入(GB326—65,化学纯)30m1,加热煮沸,至二氧化氮黄烟逸尽,冷却后加入70%~72%高氯酸(GB623—77,分析纯)10ml,小心煮沸至溶液无色。不得蒸干(危险!)。冷却后加蒸馏水50ml,并煮沸驱逐二氧化氮,冷却后转入100ml容量瓶,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀,为试样分解液。
2、试样的测定 准确移取试样分解液10~20ml(含钙量20mg左右)于烧杯中,加蒸馏水100ml,甲基红指示剂2滴。滴加氨水氨水溶液至溶液至橙色。再加盐酸溶液使溶液变红色(pH2.5~3.0)。小心煮沸慢慢滴加热草酸铵溶液l0ml,并不断搅拌。如溶液变橙色,应补滴盐酸溶液至红色。煮沸数分钟,放置过夜使沉淀陈化(或在水浴上加热2h)。
用滤纸过滤,用1:50的氨水溶液洗沉淀6~8次,至无草酸根离子(接滤液数ml加!加硫酸数滴,加热至80℃,再加高锰酸钾1滴,呈微红色,应0.5min不褪色)。
将沉淀和滤纸转入原烧杯,加硫酸10ml,蒸馏水50ml,加热至75~85℃,用0.05mol/L高锰酸钾滴定,溶液呈粉红色应半分钟不褪色为终点,同时进行空白溶液的测定。
Ca(%)=
(V−V0)×C×
m×
V'100
40
2×100=(V−V0)×C×200
1000m×V'
式中:V—0.05mol/L高锰酸钾标准溶液滴定用体积(ml);
V0—测定空白时,0.05mol/L高锰酸钾标准溶液滴定用体积(ml);
C—高锰酸钾标准溶液浓度(mol/L); m—试样质量(g);
V’—滴定时移取试养分解液体积(ml); 40/2—钙的mol数。
每个试样取两个平行样进行测定,以其算术平均值为结果。含钙量1%以下时,允许相对偏差3%;含钙量1%~5%时,允许相对偏差5%;含钙量1%以下时,允许相对偏差10%。
实验六 饲料总磷的测定
一、实验目的
通过饲料样品中磷的测定,使学生掌握用钼黄比色法测定饲料样品中总磷含量的原理和方法。
二、实验原理
先将试样中有机物破坏,使磷游离出来,在酸性溶液中,用钒钼酸铵处理,生成黄色,(NH4)3PO4NH4VO3·16MoO3,在波长420nm下进行比色测定。此法测得为总含磷量,其中包括动物难以吸收的植酸磷。
三、实验设备
1、实验室用样品粉碎机或研钵; 2、分样筛:孔径0.45mm(40目); 3、分析天平:感量0.0001g;
4、分光光度计:有10mm比色池,可在420nm下测吸光度; 5、高温炉:电加热,可控制温度在550±20℃; 6、坩埚:瓷质;
7、容量瓶:100ml或1000ml; 8、容量瓶或具塞比色管:50ml; 9、刻度移液管:10ml;
10、凯氏烧瓶:250ml或500m1。
四、实验内容
1、试样的分解
(1)干法 称取试样3~5g于坩埚中,准确至0.0002g,在电炉上小心炭化,再放入高温炉于550℃灼烧3h(或测定粗灰分后接续进行)。在盛灰坩埚中加入盐酸溶液10m和浓
数滴,小心煮沸。将此溶液转入l00ml容量瓶,冷却至室温;用蒸馏水稀释至刻度,摇匀,为试样分解液。
(2)湿法(用于无机物或液体饲料)
称取试样2~5g于凯氏烧瓶中,准确至0.0002g。加入(GB326—65,化学纯)30m1,加热煮沸,至二氧化氮黄烟逸尽,冷却后加入70%~72%高氯酸(GB623—77,分析纯)10ml,小心煮沸至溶液无色。不得蒸干(危险!)。冷却后加蒸馏水50ml,并煮沸驱逐二氧化氮,冷却后转入100ml容量瓶,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀,为试样分解液。
2、标准曲线的绘制 准确移取磷标准溶液(50μg/m1)0,1.0,2.0,4.0,6.0,8.0,10.0,12.0,15.0ml于50ml容量瓶中,各加入钒钼铵辊邑试剂10ml。用蒸馏水稀释至刻度,摇匀,放置10min以上。以0ml溶液为参比,用10mm比色池,在4200m波长下,用分光光度计测各溶液的吸光度。以磷含量为横坐标,吸光度为纵坐标绘制标准曲线。
3、样的测定 准确移取试样分解液1~10ml(含磷量50—500μg)于50ml容量瓶中,加入钒钼酸铵显色试剂10ml,按上述的方法显色和比色测定,测得试样分解液的吸光度。用标准曲线查得试样分解液的含磷量。
P(%)=
Xm×
V
100
×
100X
= 6
m×V×10010
式中:m —试样质量(g);
V—比色测定时所移取试样分解液的体积(ml); X—由标准曲线查得试样分解液含磷量(μg)。
每个试样取两个平行样进行测定,以其算术平均值为结果。含磷量在0.5%以上时,允许相对偏差3%;含钙量0.5%以下时,允许相对偏差10%。
实验七 饲料盐分的测定
一、实验目的
使学生掌握用莫尔法测定饲料中的盐分(氯)的含量的原理和方法。
二、实验原理
在中性溶液中,C1与CrO4能分别与Ag形成溶解度较小的AgCl白色沉淀和度相对较大的砖红色Ag2CrO 4沉淀。因此,在滴入AgNO3标准溶液的过程中;只要溶液中有适量的K2CrO4,首先析出的是溶解度较小的AgCl沉淀,而当快达到等当,Ag浓度随溶液中C1的减少而迅速增加,当增加到Ag2CrO4沉淀所需要的Ag浓度随溶液中c1的减少时,便析出Ag2CrO4沉淀,使溶液呈浅砖红色,其反应式如下:
等当点前:Ag+C1=AgCl↓(白色)
+
-+
-+
--2-+
等当点时:2Ag+CrO4=Ag2CrO4↓(砖红色)
+2-
三、实验设备
瓷坩埚(25~30ml),玻棒,试管,滴定管(棕色),漏斗,容量瓶(250m1),吸管(1m1),电炉,移液管(10ml)。
四、实验内容
精称2g左右样本于坩埚中,在电炉上小火炭化至无烟后,移入550℃高温电炉灰化至灰白色,用热蒸馏水滤入250ml容量瓶中,洗至无C1存在为止(即取滤液2-3滴,加1滴AgNO3,至无AgCl沉淀生成)定容至刻度。用移液管吸取滤液10ml于三角瓶中,加1%的酚酞2~3滴,用0.1NNaOH调至微红,再滴加0.1NH2SO4至刚变为无色,然后加lmll0%K2CrO4,用AgNO3标准液滴至溶液呈浅砖红色,且半分钟不褪色为止。
空白试剂 除用蒸馏水10ml代替样本液外,其他同样本液测定。
-
NaCl(%)=
N(V1−V0)×0.05845250
××100
W10
式中:N— AgNO3标准液摩尔浓度; V1—滴定样本液消耗AgNO3的ml数; V0—滴定空白液消耗AgNO3ml数; W—样本重(g)。
实验八 饲料中粗纤维的测定
一、实验目的
使学生掌握用饲料中粗纤维的测定方法,了解粗纤维测定方法中存在问题及解决的方案。
二、实验原理
用固定量的酸和碱,在特定条件下消煮样品,再用乙醚、乙醇除去醚溶物,经高温灼烧扣除矿物质的量,所余量称为粗纤维。它不是一个确切的化学实体,只是在公认强制规定的条件下,测出的概略养分。其中以纤维素为主,还有少量半纤维素和木质素。
三、实验设备
1、实验室用样品粉碎机或研钵; 2、分样筛:孔径0.45mm(40目); 3、分析天平:感量0.0001g;
4、电热恒温箱:可控制温度在130℃;
5、高温炉:电加热,可控制温度在550~600℃;
6、古氏坩埚:30ml,预先加入30ml酸洗石棉悬浮液。再抽干,以石棉厚度均匀,不透光为宜;
7、消煮器:由冷凝球的高型烧杯(50ml)或有冷凝管的锥形瓶; 8、锅滤装置:抽真空装置,吸滤瓶及漏斗;
9、滤器:200目不锈钢网和尼龙网,或G2号玻璃滤器; 10、干燥器:用氯化钙(干燥试剂)或变色硅胶作干燥剂。
四、实验内容
(1)称样:称取1~2g试样,准确至0.0002g,如果脂肪<1%可不脱脂,1~10%可不必脱脂,但建议脱脂,脂肪>10%必须脱脂,或用测脂肪后残渣。
(2)酸煮:加入0.255±0.005mol/L煮沸的硫酸200ml和1滴正辛醇,使其在2min沸腾,且连续微沸30±1min。注意保持硫酸浓度不变,样品不可损失。
(3)过滤:用沸蒸馏水洗至不含酸。
(4)碱煮:将酸洗不溶物放入原容器中,加浓度准确为0.313±0.005mol/L且已沸的氢氧化钠溶液200ml,同样微沸30min。
(5)过滤:先用25ml0.255mol/L硫酸洗涤,再用沸蒸馏水洗至中性,用乙醇15ml洗残渣。
(6)烘干灰化:取下坩埚,130℃烘干至恒重。550±25℃灼烧30min,冷却称重至恒重。
粗纤维(%)=
m1−m2
×100m
m1:130℃烘干后坩埚+样残渣重(g) m2:550℃灼烧后坩埚+样残渣重(g)m:风干样重(g)
1976年Van Soet提出了中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、酸性洗涤木质素作为评价饲草纤维类物质的指标。
NDF:木质素、纤维素、二氧化硅、半纤维素、细胞壁的成分如镶嵌微量的蛋白质 ADF:木质素、纤维素、二氧化硅
ADF-NDF=半纤维素 ADF-ADL=纤维素
该法可以分别测出纤维素,半纤维素、木质素和硅酸盐,这量一大进步,但该法提取出的纤维物质中残留含氮尚有20~50%(有可能不消化),在NDF还有淀粉残留,使准确性下降,该法不适于纤维量低的精料(蛋白质或淀粉多的试样),因此也叫饲草分析方案。
Fonnesback(冯列士贝克)于1970~1974年提出冯氏法。
(1)先用蛋白酶将饲料进行消化(pH=3.5),然后用酸性洗涤剂煮沸1h,使原饲料中95%以上的蛋白质被消化。
(2)将上步分离出的细胞壁用40%硫酸煮1h,使半纤维素水解,过滤残渣为纤维素和木质素,酸不溶灰分,1步-2步=半纤维素含量。
(3)将上步所得的残渣用72%硫酸处理3h,过滤洗涤残渣,105±2℃烘干,称重,然后灼烧称重,木质素逸失,剩余为二氧化硅。
实验九 能量的测定
一、实验目的
使学生了解了解氧弹式热量计测热的基本原理及方法。
二、实验原理
有机物的燃烧热系单位质量有机化合物完全氧化时,所能释放出的热量,称为该物质的燃烧热,也称总能。
根据热力学第一定律,一个热化学反应,只要其开始与终末状态一定,则反应的热效应就一定。这一原理使我们测定各种物质的燃烧热变为有意义。有机物差不多均能氧化完全,并且反应进行很快,因此,准确地测定燃烧热就有了可能。由所测得的燃烧热还可以计算反应的热效应和化合物的生成热。
将由消化代谢试验所用的饲料或日粮以及所收集的粪、尿样品,制备成一定质量的测定试样,装于充有(25±5)kg·cm纯氧氧弹中进行燃烧。燃烧所产生之热量为氧弹周围已知质量的蒸馏水及热量计整个体系所吸收,并由贝克曼温度计读出水温上升的度数。该上升的温度乘以热量计体系和水的热容量之和,即可得出试样的燃烧热。
在测定过程中一些因素会影响测定结果的准确性,须加以校正才可得出真实的热价。例如,由于辐射的影响,水温上升的度数与由燃烧产热所致的实际升温之间有偏差;引火丝本身燃烧的发热量;以及含有氮、硫等元素的样品,在氧化后生成、硫酸,其发热量应予以扣除等。
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三、实验设备
1、氧弹式热量计;
2、氧气钢瓶(附氧气表)及支架; 3、容量瓶:2000,1000,200mL; 4、量筒200,500mL; 5、滴定管50mL; 6、吸管10mL; 7、烧杯250,500mL。
四、实验内容
1、准备工作
测定前应擦净氧弹各部污物及油渍,以防试验时发生危险,氧气钢瓶应置于阴凉安全处,并应注意避免滑倒。
(1)称量样品及引火丝的准备。取1~1.5g风干饲料样品(经粉碎过40目筛),用压样机压成饼状,然后置于干燥洁净的坩埚中称重(准确至0.000lg)。
样品的多少依测定时温度上升不高于3~4℃为准,最好以1℃左右为宜。如温差大时,热量计因辐射而损失的热也多,引起的误差也较大。此外,在称量样品的同时,应测定样品的含水量,以便换算成绝干基础的热价。
量取及称重10cm的引火丝,将盛有样品的坩埚置于弹头的坩埚支架上,将引火丝固定在两个电极之上,其中一端应距样品表面1~2mm。引火丝切勿接触坩埚。
(2)加水及充氧。在弹头与弹体装配前,取5~10mL水注入氧弹底部,以吸收燃烧过程中产生的五氧化二氮与三氧化硫气体。加入的水量不要求很精确,但应与测定热量计水当量相一致。
然后用螺帽将弹头与弹体扭紧,取下进气阀的螺母,拧上连接氧气瓶的气管接头,充氧之前应先打开针形阀。先充氧约5kg·cm,使氧弹中空气排尽。然后,充氧压力应逐渐增至25~30kg·cm。但充氧不可过快,否则会使坩埚中的试样为气流所冲散而损失。这一点必须注意。
(3)内外水筒的准备及热量计的安装。从外筒的注水口加入水至离上缘1.5cm处止,为防止水中杂质的沉淀,应用蒸馏水。外筒灌水后可用搅拌器搅拌(外筒水不须经常更换),
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待水温与室温一致时,才能使用。如热量计长期不用,应将水套中的水全部放出干燥保存。
热量计内筒的蒸馏水应盖过氧弹进气阀螺母2/3高度。各套仪器的水量不同,2000~3000g。国产GR-3500型热量计的加水量为3000g,每次称量应相等,准确至0.1~0.5 g(如不具备称量条件,可用容量瓶量取2000~3000mL蒸馏水)。为减少辐射,测定前应调节内筒水温使低于外筒水温,GR-3500型以0.5~0.7℃为宜,其他型号在1~1.5℃之间(试样发热量少时,可相差0.5 ℃)。内筒灌水应在内筒放入外筒,并将氧弹放入内筒后才可进行。灌注时注意勿使水溅出,以免影响数值的准确性。
氧弹在内筒中应放置适当的位置,勿使搅拌器的叶片与内筒或氧弹接触,然后将贝克曼温度计固定于支架上,使其水银球中心位于氧弹一半高度的位置,最后盖上盖子。
整个热量计准备就绪后,才可开动搅拌器,为保证测定时搅拌所生的热大导相等。搅拌器的速度变化,不得超过10%。搅拌速度可由控制箱上的旋钮加以调节。
2、测定工作
全部测定工作分为3期:燃烧前期(即初期)、燃烧期(即主期)及燃烧后期(即末期)。 (1)燃烧前期(初期)是燃烧之前的阶段,用以了解热由外筒传入内筒的速度。搅拌器开动3~5min后,开始记录温度,每分钟1次。当每分钟温度上升几乎恒定时,可定为初期的起点,也即试验的开始点(定为d点)。然后,每隔1min读记1次温度,如此连续5~10min。读温度应精确至0.001℃。
(2)燃烧前期之末按电钮点火(此时定为0点),燃烧前期最后1次读温,也就是燃烧期(主期)的第一次读温。燃烧期(主期)内每0.5min记录1次,直至温度不再上升为止(此时为c点),燃烧即行结束。使用的点火电压约为24V,由于点火而进入热量计体系的电热通常可忽略。但通电流的时间每次都应相同,不应超过2s。如通电时间过久,则因点火而产生的热会影响测定结果的精确度。
(3)燃烧后期(末期)。燃烧期结束即为燃烧后期(末期)的开始。其目的在测定热由内筒传向外筒的速度,亦须每分钟读记温度1次,至每分钟温度变化不大时为止,需5~10min。燃烧后期的终点,即为全部试验期的结束(定为d点)。
3 结束工作
测定温度后,停止搅拌器。首先取下温度计,然后从内筒取出搅拌器及氧弹氧弹应静置30min,使能溶解的气体完全溶解。然后将排气口打开,使氧弹中剩的氧气和二氧化碳在5~10min徐徐排出。拧开螺帽,取出弹头,如氧弹内有黑烟或未燃尽的试样,则这个试验应作废。如燃烧成功,则小心取出烧剩余的引火丝,精确测量其长度或质量。用热蒸馏水仔细冲洗氧弹内壁、坩埚及进气阀、导气管等各部分,洗液及燃烧后的灰分移入洁净的烧杯中,供测定酸与硫的含量,以校正酸的生成热。在一般情况下,由于酸的生成热很小,约为4J,因此常忽略不计。
氧弹、内筒、搅拌器在使用后应用纱布擦干净。各塞门应保持不关闭状态,并用热风将其接触部分吹干,防止塞门生锈而不能密闭而漏气。
每次燃烧结束后,应清除坩埚中的残余物。普通坩埚可置于高温电炉中,加热至600℃维持3~4min,燃去可能存在的污物及水分。白金坩埚可在稀盐酸中煮沸,也可用氟氢酸稍加热以去污,石英坩埚只能擦拭,因加热与用氟氢酸处理,都对石英有损。
饲料燃烧热(总能)的计算
Q=
KH[(T+R)−(T0+R0)+ΔT]−qb
m
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式中Q为饲料或粪、尿样品的燃烧热,kJ·g;K为热量计的水当量;T为主期阶段最终温度,℃;T0为主期阶段最初温度,℃;R为在T温度计刻度的校正值,℃;R0为在T0时温度计刻度的校正值,℃;H为用贝克曼温度计时,温度计上海一刻度相当于实际温度值,℃;m为试样的质量,g;△T为热量计与周围空气的热交换校正值;b为点火丝的质量,g;q为点火丝的热值,kJ·g。
样品两次平行测定结果允许相差不超过0.13kJ·g。
点火丝热值:铁丝,6.69kJ·g;镍丝,3.24kJ·g-1;铜丝,2.51 kJ·g;铅丝,0.42 kJ·g。
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实验十 豆粕中尿素酶活性的测定
一、实验目的
掌握测定尿素酶活性的各种方法的基本原理及方法步骤。
二、实验原理
将粉碎的大豆制品与中性尿素缓冲溶液混合,在30℃保持30min后,尿素酶催化尿素水解产生氨的反应。用过量的盐酸溶液中和所产生的氨,再用氢氧化标准溶液回滴。
三、实验设备
1、样品筛:孔径200μm;
2、酸度计:精度0.02pH,附有磁力搅拌器和滴定装置; 3、恒温水浴:可控温30±0.5℃;
4、试管:直径18mm,长1 50mm,有磨口塞子; 5、精密计时器;
6、粉碎机:粉碎时应不生强热(如球磨机 7、分析天平.感量0.1mg; 8、移液管;10mL。
四、实验内容
称取约0.2g已粉碎的试样,称准至0.1mg,转入试管中,(如活性很高的样品,可只称0.05g试样),移入10ml尿素缓冲溶液,立即盖好试管并剧烈摇动,马上置于30±0.5℃恒温水浴中,准确计时保持30min。即刻移人10m1盐酸溶液,迅速冷却到20℃。
将试管内容物全部转入烧杯,用5ml水冲洗试管两次,立即用氢氧化钠标准溶液滴定到pH4.70 。
另取试管作空白试验,移人10ml尿素缓冲液,10ml盐酸溶液。称取与上述试样量相当
的试样,也称准至0.1mg,迅速加入此试管中。立即盖好试管并剧烈摇动,将试管置于30±0.5℃的恒温水浴,同样准确保持20min,冷却至20℃,将试管内容物全部转入烧杯,用5mL水冲洗试管两次,并用氢氧化钠标准溶液滴定至pH 4.70。
以每分钟每克大豆制品释放氨的mg量来表示尿素酶的活性(UA),可按下式计算:
UA=
14×C(V0−V)
30×m
式中:C—氢氧化钠标准溶液浓度(mo1/L);
V0一空白试验消耗氢氧化钠溶液体积(m1); V—测定试样消耗氢氧化钠溶液体积(m1); m—试样质量(g)。
若试样经粉碎前的预干燥处理时,则其计算如下: UA=
14×C(V0−V)
×(1−S)
30×m
式中:S一预干燥时试样失重的百分率。
由一个分析人员用相同方法,同时或连续两次测定结果之间的相差,应不超过平均值的10%,以其算术平均值报告结果。
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