周寶島(宿州中糧生物化學有限公司,安徽宿州234000)
DDGS粗脂肪的快速測定方法
周寶島(宿州中糧生物化學有限公司,安徽宿州234000)
針對DDGS粗脂肪檢驗的分析周期長、成本高等問題,用超聲法代替索氏法(國標法),并利用正交試驗設計,找出超聲法提取粗脂肪的最佳試驗條件,測定結果與國標法(GB/T 6433-2006)比較,用F檢驗和t檢驗檢查,無顯著性差異。
超聲法;粗脂肪的快速測定;正交試驗設計;F檢驗法;t檢驗法
本公司以玉米為原料生產酒精,玉米經精選、粉碎、液化、發酵、蒸餾等工序,蒸餾后锝到酒精產品,蒸餾后的廢醪液進入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,查閱了相關資料,有文獻報道以核磁共振和近紅外技術快速測定脂肪含量,但這兩種方法需要昂貴的儀器,很難實現。
為了快速、有效、方便地提取DDGS中的粗脂肪,嘗試采用超聲波產生的能量快速從DDGS中提取粗脂肪,并利用正交試驗設計,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,測定結果與國標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。準確稱量空燒杯質量(m1)。
1.2.2 稱取混勻后的DDGS樣品質量(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,必要時進行恒重檢查,恒重后質量記為m2。
1.2.5 結果計算

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,用數理統計正交法進行最佳條件的選擇,見表1和表2。

表1 三因子三水平正交試驗設計因子水平表

表2 三因子三水平正交試驗結果
表2結果表明A1B2C2為最佳試驗條件,即樣品量2g、溶劑10ml、超聲提取10min為最佳提取條件。
進一步的試驗表明,超聲提取10min分兩次進行,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,結果見表3,表明超聲法與國標法結果的精密度與準確度是一致的。

表3 兩種方法精密度與準確度的比較
為了進一步比較兩種方法的檢測結果有無差異,分別用F檢驗、t檢驗對其結果進行檢驗,計算結果表明兩種方法無顯著性差異:

F檢驗,兩種方法的精密度無顯著性差異。
t計==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方法進行日常檢驗。
對兩種DDGS樣品用超聲法進行回收率實驗,結果見表7,由實驗結果分析可知,超聲法的回收率大于99%,滿足化學分析的要求。

表4 回收率試驗結果
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設計,尋求最佳試驗條件的方法,以及如何用F檢驗法、t檢驗法判定兩種試驗方法的差異性。
[1]《光譜實驗室》1993.10,劉鳳華著
[2]《化學檢驗工(技師、高級技師)》季劍波主編,2014年第2版,機械工業出版社
[3]《注冊質量工程師手冊》2008年12月第二版,中國標準出版社