《饲料级腐植酸钠》团体标准编制说明

2020-01-09

腐植酸 2019年6期

1 工作简况（包括任务来源、协作单位、主要工作过程、标准主要起草人及其所做的工作等）

1.1 任务来源

随着消费者生活水平的提高和健康意识的加强，饲料用抗生素所带来的抗药性和药物残留等问题也日益受到重视。我国原农业部早在2011年表示，为提升消费者对畜牧产品的信赖，拟计划禁止在动物饲料中添加抗生素；2017年6月提出推进兽用抗菌药物减量化使用，到2020年底饲料中全面禁止添加抗生素。此外，2012年3月美国法院判决全面禁止饲料使用抗生素。因此，开发畜用抗生素替代品成为饲料添加剂研究的热点和亟需解决的难题。饲料级腐植酸钠具有绿色环保、无残留、消炎、提高免疫力、抗菌、抗病毒、无耐药性等优点，是目前国内饲料行业首选的抗生素替代品之一。根据饲料市场整体规范要求，在中国腐植酸工业协会标准化技术委员会及腐植酸企业的推动下，开展了《饲料级腐植酸钠》团体标准的制定工作。本标准由中国腐植酸工业协会标准化技术委员会提出，中国腐植酸工业协会归口，由中国腐植酸工业协会、辽宁顺屹农业科技有限公司、辽宁省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所等单位负责起草。

1.2 主要工作过程

1.2.1 成立标准制定工作组

在接到中国腐植酸工业协会标准化技术委员会下达的《饲料级腐植酸钠》团体标准编制计划后，由中国腐植酸工业协会、辽宁顺屹农业科技有限公司、辽宁省农业科学院等单位抽调专业技术人员组成了标准起草组，开展本标准制定的各项工作。

1.2.2 收集样品

标准制定工作组在全国范围内的腐植酸钠主要生产地区（新疆、宁夏、山西、内蒙古、黑龙江、陕西、江西、云南、山东、辽宁、北京、吉林等地）进行样品采集，以风化煤、褐煤原料样品为主。通过实地考察、各种类型展会和交流会、电话咨询、中国腐植酸工业协会会员单位提供等多种方式获得样品。共采集到腐植酸钠样品17个。样品详细情况见表1。

采集的样品能够比较全面地代表我国腐植酸钠生产企业的技术水平，利用这些样品得到的检测数据能够适用于我国饲料级腐植酸钠产品技术指标的评价。

1.2.3 查阅相关文献、资料

标准制定工作组通过标准管理部门和网站多次查询饲料级腐植酸钠产品相关标准，发现饲料级腐植酸钠的国家及行业标准均处于空白状态，主要以少量企业标准形式存在。

根据腐植酸钠与腐植酸钾以及腐植酸铵具有一些共同特性，我们查阅了腐植酸的相关标准，为产品技术指标检测方法的确立提供借鉴。

HG/T 3278农业用腐植酸钠

GB/T 33804 农业用腐殖酸钾

GB/T 35107矿物源腐殖酸肥料中可溶性腐殖酸含量的测定

HG/T 3276腐植酸铵肥料分析方法

DB21/T 2500腐殖酸碳系数测定方法

NY 1971腐植酸含量的测定

同时我们查阅了饲料及添加剂的相关标准，为卫生指标的确立提供借鉴。

GB 13078饲料卫生标准

GB/T 13079饲料中总砷的测定

GB/T 13080饲料中铅的测定原子吸收光谱法

GB/T 13081饲料中汞的测定

GB/T 13082饲料中镉的测定

GB/T 13088饲料中铬的测定

1.2.4 确定实验方案

根据采集到的样品和查阅的相关标准、文献，标准制定工作组提出了标准方法的实验方案，确定了水溶性腐植酸含量、水不溶物含量、水分含量、pH 值等技术指标以及汞、砷、镉、铅、铬等卫生指标。

水溶性腐植酸含量测定方法以重量法进行。参照GB/T 35107-2017《矿物源腐殖酸肥料中可溶性腐殖酸含量的测定》和GB/T 33804-2017《农业用腐殖酸钾》，确定酸沉淀的pH 值为1.0，样品取样量为1g、提取剂用量为100mL、提取时间为30min；参照DB21/T 2500-2015《腐殖酸碳系数测定方法》，确定腐植酸的干燥方式为80℃真空干燥；参照HG/T 3278-2011《农业用腐植酸钠》，确定水分、水不溶物含量和pH 值测定方法；参照GB 13078-2017《饲料卫生标准》，确定汞、砷、镉、铅、铬等卫生指标。

本标准采用了离心法代替过滤法。

表1 样品编号和产地来源

1.2.5 形成标准送审稿

标准制定工作组就实验方案中提出的技术指标进行了验证分析实验，充分吸收和采纳了腐植酸行业人士对征求意见稿提出的正确、合理意见和建议，形成了该标准的送审稿，报中国腐植酸工业协会标准化技术委员会委员们审查。

2 标准编制原则和确定标准主要内容

2.1 标准的编制原则

本标准的制定根据GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构与编写规则》、GB/T 20001.4-2001《标准编写规则第4部分：化学分析方法》的规定进行本标准的编制工作。以《标准化工作导则》为指导，以近现代科学研究成果为依据，以有利于指导企业生产饲料级腐植酸钠、腐植酸资源合理开发利用、与国际及发达国家检测方法接轨为原则，以适应我国饲料级腐植酸钠产品质量检测为基础，确保标准的统一性、科学性、协调性、实用性。

2.2 标准的主要内容

标准制定工作组在查阅相关文献和标准的基础上，综合考虑，提出了《饲料级腐植酸钠》团体标准的主要内容。

2.2.1 适用范围

本标准适用于以风化煤、褐煤、泥炭为原料制取的饲料级腐植酸钠。

2.2.2 产品指标

确定了水溶性腐植酸含量、水不溶物含量、水分含量、pH 值等技术指标以及汞、砷、镉、铅、铬等重金属卫生指标。

2.2.3 实验方法

水溶性腐植酸含量测定方法以重量法为基础。根据标准和文献，确定了水溶性腐植酸含量测定过程因素，包括称样量、提取剂用量、提取温度、提取时间、酸化条件、干燥方法、灰分测定。同时确定了水分、水不溶物含量和产品pH值测定方法。汞、砷、镉、铅、铬等重金属参数参照GB 13078饲料卫生标准相关内容确立了作为饲料原料的腐植酸钠和作为饲料添加剂载体的腐植酸钠的汞、砷、镉、铅、铬等重金属限量指标。

本标准编制说明重点讨论的是应用离心法替代滤纸进行过滤和洗涤，确定离心机转速、离心时间、洗涤条件和方法的影响因素。

3 主要实验（或验证）的分析、引用综述报告

3.1 水溶性腐植酸含量测定实验

水溶性腐植酸的测定采用重量法，对取样量、提取剂量、提取时间以及酸沉淀中洗涤标准和灰分校正水溶性腐植酸含量进行验证，并对烘箱干燥法与真空干燥法进行对比。

3.1.1 取样量、提取剂量、提取时间

根据GB/T 33804-2017《农业用腐殖酸钾》的标准及其编制说明确立：适宜称样量确定为1.0g；用水做浸提剂，沸水浴（或100℃油浴）下浸提，提取剂100mL；提取时间30min。

3.1.2 灰分校正对水溶性腐植酸含量检测结果的影响

根据GB/T 33804-2017《农业用腐殖酸钾》的标准及其编制说明确立：水溶性腐植酸含量应进行灰分含量校正，提高水溶性腐植酸含量分析精度。

3.1.3 提取液酸化沉淀的洗涤标准

参照GB/T 35107-2017《矿物源腐殖酸肥料中可溶性腐殖酸含量的测定》和GB/T 33804-2017《农业用腐殖酸钾》酸沉淀的pH 值确定为1.0。样品经过浸提离心分离，将部分滤液酸化沉淀至pH=1.0，离心分离，用0.1mol/L 盐酸溶液洗涤（因为pH 值条件设定为1.0，所以洗涤溶剂pH 值也要保持与条件一致，这样才能保持所测定物质不会因为条件变化而流失）。离心速度为3000r/min，时间为10min，离心管中不溶物用相应溶剂洗涤，按固液体积比1∶10洗涤两次，每次洗涤要将沉淀物摇匀。

（1）离心条件。

实验选取030117号样品，按标准条件操作，在不同离心时间下进行提取后测定样品含量，结果见表2、表3。

表2 不同离心时间腐植酸含量（离心速度3000r/min）

表3 不同离心速度腐植酸含量（离心时间10min）

根据参考文献，用离心管离心选择2500～4000r/min，实验过程选取了2500、3000、3500、4000r/min 进行考察，3000r/min 基本就能满足分离要求，所以选择离心转速为3000r/min。

（2）离心法和过滤法对比。

取不同厂家和不同含量的腐植酸钠进行同条件处理后，进行离心法和过滤法对比实验。离心法采用100mL 离心管，转速3000r/min，离心10min，采用0.1mol/L 盐酸溶液洗涤；过滤法采用中速定量滤纸，洗涤条件和洗涤量一致。一起在同一真空干燥箱干燥。结果见表4。

从操作时间角度分析：离心法，离心和两次洗涤时间总耗时50min；过滤法，从开始过滤到洗涤完成总耗时4.5h。离心法比过滤法节约3.67h。

从准确度角度分析：离心法，采用的是稳定的设备，影响因素非常少，只受称量和洗涤摇匀因素影响；过滤法，受滤纸均一程度、厚度、可溶灰分，加液的多少、加液速度、洗涤的均匀程度等很多因素影响，有的过程相对相差很大，结果的可信度很低。

从精度角度分析：离心法最大相对相差只有1%，而过滤法能达到33%，过滤法精度很低。

从检测结果角度分析：离心法测得结果均高于过滤法测得结果，实验中发现过滤法由于滤纸本身、操作过程等问题造成损失较大。

表4 离心法和过滤法对比实验 %

从以上结果可以确定离心法在减小误差、提高效率方面有绝对的优势。

3.1.4 离心沉淀物干燥条件

因为腐植酸是复杂的有机大分子物质，属于有机物，存在结合态水，因此干燥方式不能采取传统的105±5℃下干燥，故引用真空干燥方式进行干燥，参照DB21/T 2500-2015《腐殖酸碳系数测定方法》标准中的条件，采用80℃真空条件下进行。

3.2 饲料级腐植酸钠中水溶性腐植酸含量的测定实验

3.2.1 方法提要

在一定温度下用水提取饲料级腐植酸钠中的水溶性腐植酸钠，然后用一定量的酸将浸提液酸化到一定程度后，离心，弃去上清液，洗涤后再离心，反复多次，然后将含有沉淀的离心管放在真空干燥箱中干燥至恒重，称重后减掉灰分计算水溶性腐植酸含量。

3.2.2 试剂和材料

（1）浓盐酸：ρ=1.19g/mL。

（2）盐酸溶液：c（HCl）=2mol/L。

将165.8mL 浓盐酸慢慢沿着烧杯壁倒入加有水的烧杯中，不断搅拌，然后将稀释的盐酸溶液移入1L 容量瓶中，多次洗涤烧杯，将洗涤后的溶液转移至容量瓶，冷却至室温，加水定容至刻度线。

（3）盐酸溶液：c （HCl）=0.1mol/L。将2mol/L 盐酸溶液稀释20倍即可。

3.2.3 仪器

（1）通常实验室仪器。

（2）真空干燥箱。

（3）分析天平，精度0.0001g。

（4）pH 计，精度0.01。

（5）箱式电阻炉。

（6）数显离心机，最大转速≥4000r/min，配100mL 离心管。

3.2.4 分析步骤

（1）试样的制备。

取1kg 左右饲料级腐植酸钠固体样品经多次缩分后，分取约200g 样品，将其全部研磨（粉碎）过80目标准筛，置于洁净、干燥样品瓶中，于室温条件下保存。

（2）提取。

称取固体试样1.0g（精确至0.0001g），于300mL 锥形瓶中，加蒸馏水100mL，摇动使样品润湿，并于锥形瓶口加小漏斗，置于常压下沸水浴（或100℃油浴）中加热30min，期间摇动3～4次。取出锥形瓶，冷却后用两只100mL 离心管离心，离心速度为3000r/min，时间为10min，离心管中不溶物用水洗涤，按固液体积比1∶10洗涤两次，每次洗涤要将沉淀物摇匀，收集合并离心液于250mL 容量瓶中定容，备用。离心管中不溶物用于测量水不溶物含量。

（3）酸化沉淀。

从上述定容的提取液中取50mL 溶液放入300mL 锥形瓶中，向其中加入2mol/L 的盐酸溶液，均匀搅拌或摇动下调节pH 值稳定至1，静置30min，离心，保留沉淀。用0.1mol/L 盐酸溶液洗涤沉淀物，按固液体积比1∶10洗涤两次，每次洗涤要将沉淀物摇匀。

（4）腐植酸沉淀物测定。

将上述离心管和沉淀物一起移入真空干燥箱中，在（80±5） ℃下进行干燥，直至恒重，称量并计算腐植酸沉淀物质量m1。

（5）腐植酸沉淀物灰分测定。

预先将洁净的坩埚在（103±2） ℃干燥箱中干燥至恒重。然后将上述所得的部分腐植酸沉淀物放入坩埚中称量质量m2。

将恒重并称量过的瓷坩埚连同其中一定质量的腐植酸沉淀物在通风橱中用可调电炉低温加热至碳化，缓慢升温至（815±10） ℃的箱式电阻炉中灼烧3h，观察是否有炭粒，如无炭粒，继续于箱式电阻炉中灼烧1h，如有炭粒或怀疑有炭粒，将瓷坩埚冷却并用蒸馏水润湿，在（103±2） ℃的干燥箱中仔细蒸发至干，再将瓷坩埚置于箱式电阻炉中灼烧1h，取出放于干燥器中，冷却室温迅速称量，准确至0.0001g，计算灰分质量m3。

3.2.5 分析结果的表述

水溶性腐植酸含量的质量分数ω1（%），以应用基计，按式（1）计算：

式中：

m1——干燥后水溶性腐植酸沉淀物的质量，单位为克（g）；

m2——部分腐植酸沉淀物质量，单位为克（g）；

m3——部分腐植酸沉淀物灰分的质量，单位为克（g）；

m——称取试样的质量，单位为克（g）；

D——分取倍数。

取平行测定结果的算术平均值为测定结果，结果保留到小数点后两位。

3.3 不同样品技术指标测定结果

17个样品的技术指标测定结果见表5。

本标准的含量指标都是以应用基（商品）为基础设定的，原因如下：

（1）本标准是为商品流通环节提供质量保证的产品标准，所规定的产品在市场上属于商品，对商品确定指标就要与商品本身的质量相关联，因此所形成的技术指标要反应所标示的物质占商品实物的质量百分数。

（2）“干基”反映的对象是不受水影响的物质的纯度（丰度）指标，但商品流通过程是包含水的。

（3）“以干基计”不能直接反映商品的质量，需要数学换算才能反映性价比。

（4）以商品本身（应用基）计，是商品质量的直接体现，直接、无争议、不绕弯。

（5）“以干基计”适用于对物质、矿产、资源等做评价，不适合做商品的直接性质量指标。

（6）如果“以干基计”，所有上述样品产品的卫生指标数据将都不合格，这个产业就无法发展了。

3.3.1 饲料级腐植酸钠技术指标的确定

（1）水溶性腐植酸含量。

在17个样品中，水溶性腐植酸含量在20%～30%有3个，占总数的17.6%；30%～40%有1个，占总数的5.9%；40%～50%有4个，占总数的23.5%；50%～55%有4个，占总数的23.5%；大于55%的有4个，占总数的23.5%。其中有1个样品非常接近50%，那么可能过50%的样品有9个，占总数的53%。因此，本标准规定水溶性腐植酸含量≥50%为合格品，其中水溶性腐植酸含量≥55%，为一级品。

（2）水溶性腐植酸含量检测允许差。

从水溶性腐植酸含量测定的相对相差看，17个样品测定水溶性腐植酸含量的相对相差平均值为0.72%，其中1%的占总数的17.6%。因此，将水溶性腐植酸含量平行测定的相对相差确定为≤1%。

（3）水不溶物含量。

在17个样品中，水不溶物含量在0～5%有1个，占总数的5.9%；5%～10%有2个，占总数的11.8%；10%～15%有6个，占总数的35.3%；15%～20%有2个，占总数的11.8%；大于20%的有5个，占总数的29.4%。其中有2个样品非常接近10%，那么可能小于10%的样品5个，占总数的29.4%。因为水不溶物含量与重金属含量会有相关性，因此本标准规定不溶物含量≤12%为合格品，其中水不溶物含量≤10%为一级品。

（4）水不溶物含量检测允许差。

从不溶物测定的相对相差看，17个样品测定水不溶物含量的相对相差平均值为0.96%，其中1%～2%的占总数的41.17%。因此，将水不溶物含量平行测定的相对相差确定为≤2%。

（5）水分含量。

在17个样品中，水分含量在0～10%有6个，占总数的35.3%；10%～12%有5个，占总数的29.4%。因此，本标准规定水分含量≤12%为合格品，水分含量≤10%为一级品。

（6）pH 值。

在17个样品中，pH 值≤10占总数的100%，基本符合饲料要求。因此，将pH 值这项指标确定为8～10。

表5 腐植酸钠样品技术指标（转速3000r/min，离心时间10min）

3.3.2腐植酸钠样品中重金属含量（卫生指标）测定实验

对矿物质原料的卫生指标要求见GB 13078饲料卫生标准。在该标准中对矿物源原料只做了重金属限量要求，因此本标准也只对重金属指标进行了分析和指标限量。

（1）采用标准方法。

GB/T 13079饲料中总砷的测定（其他矿物质饲料原料）

GB/T 13080饲料中铅的测定（矿物质饲料原料）

GB/T 13081饲料中汞的测定（其他饲料原料）

GB/T 13082饲料中镉的测定（其他矿物质饲料原料）

GB/T 13088-2006饲料中铬的测定（饲料原料、猪用添加剂）原子吸收光谱法

（2）参照GB 13078饲料卫生标准的规定。

饲料原料：镉（mg/kg）≤2；铅（mg/kg）≤ 5；铬（mg/kg）≤5；汞（mg/kg）≤0.1；砷（mg/kg）≤10。

添加剂载体腐植酸钠：镉（mg/kg）≤5；铅（mg/kg）≤40；铬（mg/kg）≤5（20a）；汞（mg/kg）≤0.1；砷（mg/kg）≤10。

根据表6检测结果分析：腐植酸钠样品镉含量无论是作为饲料原料还是作为添加剂载体都100%符合卫生标准要求；腐植酸钠14个样品铅含量符合饲料原料限量要求，占总数的82.3%，100%符合添加剂预混合饲料限量要求；腐植酸钠只有1个样品铬含量符合饲料原料限量要求，占总数的5.9%，有11个样品符合猪用添加剂预混合饲料载体限量要求，占总数的64.7%；腐植酸钠有6个样品汞含量符合饲料原料和添加剂预混合饲料载体限量要求，占总数的35.3%；腐植酸钠有14个样品砷含量符合饲料原料和添加剂预混合饲料限量要求，占总数的82.3%。