沉淀消解法测定植物性饲料中植酸磷含量
2013-08-16李培培王建华张宝珣青岛市畜牧兽医研究所山东青岛266100
李培培 王建华 张宝珣 (青岛市畜牧兽医研究所 山东 青岛 266100)
植物性饲料中的磷通常是以植酸磷的形式存在,是一个含六个磷酸基团的环状化合物。通常将植酸磷列入抗营养因子,不仅与植物中大多数磷结合(40%~70%),还与金属离子、蛋白质、氨基酸、淀粉等营养物质结合成为不溶性的络合物,使矿物质、营养物质的消化、吸收受到影响,降低了饲料的营养价值。另一方面,磷是动物所必需的营养物质,由于植物性饲料中总磷的消化利用率很低,在畜禽饲料中不得不补充大量的磷元素,势必造成磷源的浪费,导致磷的过量排放。因此,测定饲料中的植酸磷含量,对于评价饲料、研究动物营养、减少有害物质的排放、促进畜牧业发展具有重要意义。
测定植物性饲料中植酸磷含量的方法主要有:TCA法(三氯乙酸法,Trichloroacetic acid method),离子交换法(Ion exchange process),高效液相色谱法,极谱法(Polarography),近红外光谱法(Near-infraredspectrometry;NIR)等,后几种方法因需要大型精密仪器难以普及,TCA法分析步骤繁琐,本文改进了铁离子沉淀法,使之成为一种简单、快速、重复性好的测定植酸磷的方法。
1 材料与方法
1.1 仪器
分析天平(日本岛津,精确到0.0001g),恒温振荡摇床(上海智诚);数显恒温水浴锅(上海金坛);自动平衡离心机(湖南赛特湘仪);调温电热套(博大精科);723A型可见光光度计(上海分析仪器总厂)。
1.2 试剂
1.2.1 浓硫酸 98%,ρ=1.84g/ml。
1.2.2 浓硝酸 ρ=1.40g/ml。
1.2.3 1.2%盐酸溶液 量取26.8ml盐酸,100g无水硫酸钠,加水溶解后稀释至1L。
1.2.4 1.0%三氯化铁溶液 称取10gFeCl3.6H2O,加入500ml1.2%的盐酸溶液,溶解后用水稀释至1L;
1.2.5 0.80mol/L硫酸溶液 量取42ml硫酸慢慢倒入水中,稀释至1L;
1.2.6 10%钼酸铵溶液 10g钼酸铵加入约60℃的水溶解,冷却后定容至100ml;
1.2.7 2.0%抗坏血酸 2g抗坏血酸溶于水中,定容至100ml,现用现配;
1.2.8 磷标准溶液配制 磷标准溶液:将磷酸二氢钾105℃烘干2h,冷却30min,称取0.8780g用水溶解后,加入3ml浓硝酸,用水稀释至1L,此溶液磷浓度为200mg/L;
1.2.9 磷标准工作溶液 将磷标准溶液用水准确稀释10倍后使用,此溶液浓度为20mg/L。
2 试验方法
2.1 标准曲线绘制
移取已配好的磷标准工作溶液0、2、4、6、8、10ml于50ml容量瓶中,分别加入0.80mol/L硫酸溶液4ml,10%钼酸铵0.4ml,2.0%抗坏血酸0.5ml,加水稀释至刻度,立即摇匀;显色20min,在723A型分光光度计660nm下测定溶液吸光度,并绘出标准曲线。
图1 磷标准曲线
2.2 分析方法
(1)称取饲料样品1g(精确到0.0001g),放入150ml带盖锥形瓶中,准确加入1.2%盐酸溶液100ml(植酸含量低于0.5%的样品加50ml),150rpm振荡1h,用定性滤纸过滤。(2)准确移取滤液10ml于20ml离心管中,加1.0%三氯化铁溶液4ml(植酸磷含量低于0.5%的样品加2ml),置于沸水浴中30min,取出后迅速冷却至常温,2000rpm离心25min。(3)弃去上清液,向沉淀物中加入5ml浓硝酸和2ml浓硫酸,将沉淀物搅起,用水冲洗,全部转入50ml凯氏瓶中,并加入2粒玻璃珠,防止暴沸;将凯氏瓶置于调温电热套上消解至冒白烟,加10ml蒸馏水煮沸至沉淀全部溶解,冷却到常温后将液体全部转移至100ml容量瓶中,定容,摇匀,静置10min。(4)准确移取消解液10ml于50ml容量瓶中,加入0.80mol/L硫酸溶液4ml,10%钼酸铵0.4ml,去离子水30ml,摇匀,加2.0%抗坏血酸0.5ml,加水稀释至刻度,立即摇匀;准确显色20min,在723A型分光光度计660nm下测定溶液吸光度;
2.3 植酸磷含量计算公式
3 结果与讨论
3.1 各种植物性饲料中植酸磷含量
植酸磷/总磷的比值变动范围在0%~93 %之间(Viveros等,2000),不同植物性饲料其植酸磷的含量差异很大。对5种饲料样品的植酸磷含量进行了分析(表1),含量差异较大,麸皮植酸磷含量为0.555%,玉米含量最低,为0.140%。Maga(1982)指出植酸磷含量受土壤、环境条件的影响,实验中的玉米样品均产自胶东半岛,受土壤环境影响较小,因此变异系数和标准差最小;其它样品产地分散,所以标准差和变异系数较大。
表1 各种植物性饲料植酸磷含量
3.2 精密度和准确度试验
用本方法对5个样品重复测定6次,其变异系数都小于5%(见表2),说明实验精密度较高。准确度实验:选5个植酸磷含量已知的样品,称取1g(准确到0.0001g),准确加入0.05g(准确到0.0001g)植酸钠标样,按文中方法对其进行分析,重复6次,所得结果减去饲料样品中含量,即得植酸钠中植酸含量,结果见表3。5个样品平均回收率变化范围为97.5~100.1,表明本方法有较好的准确度。
表2 精密度试验 (%)
表3 准确度试验 (g、%)
综上所述,该方法可用于植物性饲料原料中植酸磷含量检测,通过准确度和精密度实验,说明该方法可靠,操作简单,重复性好,灵敏度高,便于推广应用。
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