豆粕標準檢測方法與快速測定法的對比研究

◎ 葉 萍

（上海東辰糧油有限公司，上海 201209）

豆粕是大豆提取豆油后得到的副產品，豆粕中粗蛋白質含量高達30%～50%，是動物主要的蛋白質飼料之一。豆粕的價值主要取決于其粗蛋白、水分、脂肪等的含量。

在傳統的豆粕檢測方法中，由于操作方法和實驗儀器原因，樣本經稱量、消化、滴定等工序，易造成誤差，費時費電。目前常用標準檢測方法有凱氏定氮法、直接干燥法、索氏抽提法等；DA7250 近紅外分析儀可在6 s 內進行多種成分分析，幾乎不需要樣品預處理與分析后的清潔。快速檢測可解放實驗室生產力，為操作者節約精力，投入到其他工作中，最重要的是它可以實時提供信息，監控生產工藝。各種方法都有優缺點，本研究將標準法與近紅外分析測定進行比較，以期找到最好的測定方法。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鹽酸標準溶液，購自上海勵孜實業有限公司；硼酸、氫氧化鈉、硫酸和無水乙醚，均為化學純；蔗糖、硫酸銨，均為分析純；混合催化劑：0.4 g 硫酸銅、 6.0 g 硫酸鉀。

1.2 儀器與設備

BSA224S 電子天平，購自賽多利斯科學儀器有限公司；GZX-9140MBE 數顯鼓風干燥箱，購自上海博迅實業有限公司；FOSScemotec1090 粉碎機、520039410 消化爐、消化管，均購自福斯華（北京）科貿有限公司；KDN-103F 自動定氮儀，購自上海纖檢儀器有限公司；40 目分析篩，購自上海宜昌儀器紗篩廠；DA7250 近紅外分析儀，購自波通儀器公司；HH-S 數顯橫溫水浴鍋，購自常州翔天試驗儀器廠；索氏抽提器，購自上海那艾精密儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品制備

抽取有代表性的豆粕，用四分法縮減取樣，用FOSScemotec1090 粉碎機進行粉碎，全部通過40 目分析篩，混勻，裝入密閉容器中備用。

1.3.2 凱氏定氮法粗蛋白的測定

（1）豆粕樣品消化。稱取0.5 g粉碎好的豆粕樣品，準確至0.000 1 g，無損地放入消化管中，加入硫酸銅0.4 g，硫酸鉀6 g，再加濃硫酸12 mL，將消化管放置在消化爐上加熱至420 ℃消化1.5 h，溶液呈透明的藍綠色，取出放涼后加入60 mL 蒸餾水[1]。

（2）豆粕樣品蒸餾。將豆粕樣品分解液消化管安裝在KDN-103F 自動定氮儀，以25 mL 硼酸（濃度為2%）為吸收液，在250 mL 錐形瓶中加入2 滴溴甲酚綠-甲基紅混合指示劑，蒸餾裝置的冷凝管末端浸入裝有吸收液的錐形瓶內，然后向消化管中加入50 mL 40%氫氧化鈉溶液進行蒸餾。蒸餾時間8 min，降下錐形瓶，用蒸餾水沖洗冷凝管末端，洗液均需流入錐形 瓶內。

（3）滴定。用0.1 moL·L-1的標準鹽酸滴定吸收液，溶液由藍綠色變成灰紅色為終點。記錄好鹽酸的用量。

（4）空白測定。稱取蔗糖0.5 g 代替豆粕樣品，按照上述消化蒸餾方法進行空白測定。

（5）計算。按式（1）計算粗蛋白質含量：

式中：V-滴定豆粕樣品所消耗鹽酸標準溶液體積；V0-滴定空白所消耗鹽酸標準溶液體積；V1-豆粕樣品消化液總體積；V2-蒸餾用消化液體積；M-豆粕樣品質量；N-鹽酸標準溶液當量濃度。

1.3.3 水分的測定

（1）直接干燥法[2]。將潔凈的稱量皿放入在105 ℃的GZX-9140MBE 數顯鼓風干燥箱烘1 h，干燥器內冷卻30 min，稱量，再烘30 min，冷卻，稱量，直至兩次稱量之差小于0.000 5 g 為恒重。

（2）豆粕樣品的稱量。稱取5 g 豆粕樣品，均勻平攤在已恒重的稱量皿中，在105 ℃數顯鼓風干燥箱內烘2 h 取出，放在干燥器內冷卻30 min.稱量，再烘1 h，冷卻、稱量。直至兩次稱量之差小于0.002 g為恒重。

（3）計算。水分按式（2）計算：

式中，M1-烘干前豆粕樣品和稱量皿總質量； M2-烘干后豆粕樣品和稱量皿總質量；M0-稱量皿質量。

1.3.4 脂肪的測定

（1）索氏抽提法。稱取豆粕樣品3 g，準確至0.001 g， 全部移入濾紙筒內[3]。

（2）抽提。將濾紙筒放入索氏抽提器的抽提筒內，連接圓底燒瓶，由抽提器冷凝管上端加入無水乙醚至瓶內容積的2/3 處，于HH-S 數顯橫溫水浴鍋水浴上加熱，使無水乙醚不斷回流抽提10 h。

（3）稱量。取下圓底燒瓶，回收無水乙醚，待圓底燒瓶內溶劑剩余1 mL 時在水浴上蒸干，再于105 ℃ 的GZX-9140MBE 數顯鼓風干燥箱烘1 h，放干燥器內冷卻0.5 h 后稱量。重復以上操作直至恒重。

（4）計算。脂肪的含量按式（3）計算：

式中：M1-圓底燒瓶和脂肪的含量；M0-圓底燒瓶的質量；M2-豆粕樣品質量。

1.3.5 近紅外檢測

DA7250 近紅外分析儀采用快速便捷的觸摸屏系統操作，無需等待，操作者只需要將豆粕樣品裝入樣品盤，將樣品盤放置在儀器上掃描即可得出豆粕粗蛋白質、水分、脂肪等數據，操作者可執行全天實時精準分析。

2 結果與分析

2.1 標準法與近紅外分析儀測定結果的比較

由表1 可知，分別用標準法與近紅外分析儀測定豆粕粗蛋白質、水分和脂肪的含量，其結果相差不大，且相對誤差也相對要小。對測定結果進行統計學處理，經檢驗（p ＞0.05），兩種方法無顯著差異，測定結果可靠，均可用于豆粕的測定。

表1 標準法與近紅外分析儀測定結果的比較表

2.2 標準法與近紅外分析儀測定時間的比較

由表2 可知，近紅外分析儀測定相比于標準法，檢測更快速，比標準法檢測時間上減少了十幾個小時，大大提高了工作效率。

表2 標準法與近紅外分析儀測定時間的比較及結論表

2.3 標準法測定所消耗水、電、及化學試劑的費用

由表3 可知，用近紅外分析儀檢測替代傳統檢測方法，檢測豆粕水分、蛋白、脂肪等項目，可比標準法少消耗水、電、化學試劑，按企業每年生產加工 9 個月（270 d）計算，合計節約費用6.54 萬元。

表3 標準法測定所消耗水、電、及化學試劑的費用表

3 結論

由實驗得知，近紅外分析儀檢測為最優測定法，可以節省試劑，減少實驗經費，能快速、精準的檢測出豆粕粗蛋白質、水分和脂肪數據，同時可以避免傳統方法在檢化驗過程中人為因素產生的誤差。