豆粕标准检测方法与快速测定法的对比研究

◎ 叶 萍

（上海东辰粮油有限公司，上海 201209）

豆粕是大豆提取豆油后得到的副产品，豆粕中粗蛋白质含量高达30%～50%，是动物主要的蛋白质饲料之一。豆粕的价值主要取决于其粗蛋白、水分、脂肪等的含量。

在传统的豆粕检测方法中，由于操作方法和实验仪器原因，样本经称量、消化、滴定等工序，易造成误差，费时费电。目前常用标准检测方法有凯氏定氮法、直接干燥法、索氏抽提法等；DA7250 近红外分析仪可在6 s 内进行多种成分分析，几乎不需要样品预处理与分析后的清洁。快速检测可解放实验室生产力，为操作者节约精力，投入到其他工作中，最重要的是它可以实时提供信息，监控生产工艺。各种方法都有优缺点，本研究将标准法与近红外分析测定进行比较，以期找到最好的测定方法。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

盐酸标准溶液，购自上海励孜实业有限公司；硼酸、氢氧化钠、硫酸和无水乙醚，均为化学纯；蔗糖、硫酸铵，均为分析纯；混合催化剂：0.4 g 硫酸铜、 6.0 g 硫酸钾。

1.2 仪器与设备

BSA224S 电子天平，购自赛多利斯科学仪器有限公司；GZX-9140MBE 数显鼓风干燥箱，购自上海博迅实业有限公司；FOSScemotec1090 粉碎机、520039410 消化炉、消化管，均购自福斯华（北京）科贸有限公司；KDN-103F 自动定氮仪，购自上海纤检仪器有限公司；40 目分析筛，购自上海宜昌仪器纱筛厂；DA7250 近红外分析仪，购自波通仪器公司；HH-S 数显横温水浴锅，购自常州翔天试验仪器厂；索氏抽提器，购自上海那艾精密仪器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 样品制备

抽取有代表性的豆粕，用四分法缩减取样，用FOSScemotec1090 粉碎机进行粉碎，全部通过40 目分析筛，混匀，装入密闭容器中备用。

1.3.2 凯氏定氮法粗蛋白的测定

（1）豆粕样品消化。称取0.5 g粉碎好的豆粕样品，准确至0.000 1 g，无损地放入消化管中，加入硫酸铜0.4 g，硫酸钾6 g，再加浓硫酸12 mL，将消化管放置在消化炉上加热至420 ℃消化1.5 h，溶液呈透明的蓝绿色，取出放凉后加入60 mL 蒸馏水[1]。

（2）豆粕样品蒸馏。将豆粕样品分解液消化管安装在KDN-103F 自动定氮仪，以25 mL 硼酸（浓度为2%）为吸收液，在250 mL 锥形瓶中加入2 滴溴甲酚绿-甲基红混合指示剂，蒸馏装置的冷凝管末端浸入装有吸收液的锥形瓶内，然后向消化管中加入50 mL 40%氢氧化钠溶液进行蒸馏。蒸馏时间8 min，降下锥形瓶，用蒸馏水冲洗冷凝管末端，洗液均需流入锥形 瓶内。

（3）滴定。用0.1 moL·L-1的标准盐酸滴定吸收液，溶液由蓝绿色变成灰红色为终点。记录好盐酸的用量。

（4）空白测定。称取蔗糖0.5 g 代替豆粕样品，按照上述消化蒸馏方法进行空白测定。

（5）计算。按式（1）计算粗蛋白质含量：

式中：V-滴定豆粕样品所消耗盐酸标准溶液体积；V0-滴定空白所消耗盐酸标准溶液体积；V1-豆粕样品消化液总体积；V2-蒸馏用消化液体积；M-豆粕样品质量；N-盐酸标准溶液当量浓度。

1.3.3 水分的测定

（1）直接干燥法[2]。将洁净的称量皿放入在105 ℃的GZX-9140MBE 数显鼓风干燥箱烘1 h，干燥器内冷却30 min，称量，再烘30 min，冷却，称量，直至两次称量之差小于0.000 5 g 为恒重。

（2）豆粕样品的称量。称取5 g 豆粕样品，均匀平摊在已恒重的称量皿中，在105 ℃数显鼓风干燥箱内烘2 h 取出，放在干燥器内冷却30 min.称量，再烘1 h，冷却、称量。直至两次称量之差小于0.002 g为恒重。

（3）计算。水分按式（2）计算：

式中，M1-烘干前豆粕样品和称量皿总质量； M2-烘干后豆粕样品和称量皿总质量；M0-称量皿质量。

1.3.4 脂肪的测定

（1）索氏抽提法。称取豆粕样品3 g，准确至0.001 g， 全部移入滤纸筒内[3]。

（2）抽提。将滤纸筒放入索氏抽提器的抽提筒内，连接圆底烧瓶，由抽提器冷凝管上端加入无水乙醚至瓶内容积的2/3 处，于HH-S 数显横温水浴锅水浴上加热，使无水乙醚不断回流抽提10 h。

（3）称量。取下圆底烧瓶，回收无水乙醚，待圆底烧瓶内溶剂剩余1 mL 时在水浴上蒸干，再于105 ℃ 的GZX-9140MBE 数显鼓风干燥箱烘1 h，放干燥器内冷却0.5 h 后称量。重复以上操作直至恒重。

（4）计算。脂肪的含量按式（3）计算：

式中：M1-圆底烧瓶和脂肪的含量；M0-圆底烧瓶的质量；M2-豆粕样品质量。

1.3.5 近红外检测

DA7250 近红外分析仪采用快速便捷的触摸屏系统操作，无需等待，操作者只需要将豆粕样品装入样品盘，将样品盘放置在仪器上扫描即可得出豆粕粗蛋白质、水分、脂肪等数据，操作者可执行全天实时精准分析。

2 结果与分析

2.1 标准法与近红外分析仪测定结果的比较

由表1 可知，分别用标准法与近红外分析仪测定豆粕粗蛋白质、水分和脂肪的含量，其结果相差不大，且相对误差也相对要小。对测定结果进行统计学处理，经检验（p ＞0.05），两种方法无显著差异，测定结果可靠，均可用于豆粕的测定。

表1 标准法与近红外分析仪测定结果的比较表

2.2 标准法与近红外分析仪测定时间的比较

由表2 可知，近红外分析仪测定相比于标准法，检测更快速，比标准法检测时间上减少了十几个小时，大大提高了工作效率。

表2 标准法与近红外分析仪测定时间的比较及结论表

2.3 标准法测定所消耗水、电、及化学试剂的费用

由表3 可知，用近红外分析仪检测替代传统检测方法，检测豆粕水分、蛋白、脂肪等项目，可比标准法少消耗水、电、化学试剂，按企业每年生产加工 9 个月（270 d）计算，合计节约费用6.54 万元。

表3 标准法测定所消耗水、电、及化学试剂的费用表

3 结论

由实验得知，近红外分析仪检测为最优测定法，可以节省试剂，减少实验经费，能快速、精准的检测出豆粕粗蛋白质、水分和脂肪数据，同时可以避免传统方法在检化验过程中人为因素产生的误差。