膨润土中铁含量检测及其在饲料应用中的注意事项

2022-01-13王跃丽李和平黄宏楷

猪业科学 2021年12期

周琳，王跃丽＊，李和平，黄宏楷

（1.唐人神集团股份有限公司，湖南株洲 412000；2.湖南意克赛检测技术有限公司，湖南株洲 412000）

1 引言

膨润土是以蒙脱石为主要成分的非金属矿产，在我国集中分布于内蒙古自治区、广西壮族自治区、新疆维吾尔自治区及东北三省。由于其吸水性、黏结性、离子交换吸附等优良特性，在饲料生产中广泛应用，如在断奶仔猪日粮中控制腹泻与提高生产性能，缓解低水平霉菌毒素日粮对断奶仔猪的毒副作用，吸附饲料原料中的氟及游离棉酚，提高蛋鸡产蛋性能与肉鸡生长性能，降低育肥牛料重比，改善奶牛牛奶品质及提高产奶量，同时可以提高反刍动物对非蛋白氮的使用安全性和利用率等。

膨润土是由数十种元素组成的复合物，其中，硅、钙、铝约占60%～80%，钾、钠、镁等约占10%～30%，铜、铁、锌、锰等约占5%～10% ,稀有元素硒、钴等约占0 .0 1 %～0 .5 %，以上元素大部分是动物生长发育所必需的常量元素和微量元素，特别是其中的微量元素，经吸收利用后有利于动物的健康生长。但同时膨润土也含有铅、汞、镉、砷、氟等对动物健康有害的重金属及非重金属元素。《饲料卫生标准》（GB 13078-2017）（以下简称标准）中对矿物质原料中的重金属元素也做了限量规定（见表1）。虽然不同来源、类型和细分区域的膨润土中重金属含量及有害元素差异较大，饲料生产者会在原料使用过程中根据标准限量进行严格把控与监测，但对于膨润土中铁元素含量以及其对饲料产品造成的影响一直未见关注和报道。因此，文章对采集自全国各地的24份膨润土样品中的铁元素含量进行了系统检测，并对其对饲料成品造成的影响进行模拟与分析，以期为膨润土在饲料生产中的合理有效利用提供参考与依据。

表1 《饲料卫生标准》（GB 13078-2017）中矿物质原料重金属及有害元素限量规定

2 膨润土铁含量分析

2.1 实验材料

从各饲料场采集不同产地、不同厂家来源的膨润土样品共24份，每份500 g；经外观检测初步判定为合格，留存备用。

2.2 实验方法

2.2.1 膨润土外观对比分析

各膨润土样品分别称取20 g，按顺序整齐排列于A4纸上，做好标记。在自然光下观察并拍照，对比不同样品间的颜色差异。

2.2.2 膨润土铁元素含量检测

采用湿法消化（参考HJ 491-2019 《土壤和沉积物铜、锌、铅、镍、铬的测定，火焰原子吸收分光光度法》）对膨润土样品进行预处理，过程如下：称取膨润土样品0.5 g于聚四氟乙烯消解管中，加入少量水润湿，加入10 mL硝酸，170℃微波消解1.5 h，取出，100℃赶酸1 h。冷却定容100 mL，稀释至合适浓度按《饲料中钙、铜、铁、镁、锰、钾、钠和锌含量的测定原子吸收光谱法》（GB/T 13885-2017）进行测定。

2.2.3 添加不同比例膨润土对饲料（玉米粉）中铁元素含量的影响

称取一定量玉米粉，根据比例添加适量的膨润土，得到含有1%、2%和5%膨润土的玉米粉样品，充分混合均匀后，根据2.2.2中方法进行铁含量检测。

2.3 结果与讨论

2.3.1 膨润土外观对比分析

膨润土颜色深浅受其金属元素含量影响，金属离子含量偏高时颜色较深，金属离子含量偏低时颜色较浅。文章中收集到的24份膨润土样品，颜色差异很大。如图1所示，不同膨润土样品颜色从灰白色、土黄色、浅棕色、灰绿色到深棕色各有不同，说明不同来源和厂家的膨润土产品金属含量不同且差异很大。其中，16#样品颜色最浅，13#样品颜色最深。

图1 不同来源膨润土样品颜色对比差异

2.3.2 膨润土中铁含量检测结果

在本次收集的24份膨润土样品来自12个不同产地和厂家，铁含量差异巨大，具体见表2。其中，含量最低为16#样品，为1 706 mg/kg，且颜色最浅；含量最高为7#样品，46 608 mg/kg，颜色较深；铁含量≤10 000 mg/kg的样品仅3份，占全部样品数量的12.5%；铁含量10 000～20 000 mg/kg之间的样品有4份，占全部样品数量的16.7%；铁含量20 000～30 000 mg/kg的样品有9个，占全部样品数量的37.5%；铁含量30 000～40 000 mg/kg的样品有7个，占全部样品数量的29.2%；铁含量≥40 000 mg/kg的样品1个，占4.2%（表3）。

表2 不同来源膨润土样品铁元素含量 mg/kg

由表3可知，在采集的24份膨润土样品中，87.5%的膨润土中铁元素含量在10 000～40 000 mg/kg之间，这意味着饲料中添加1%的膨润土，饲料成品中铁含量将会提高100～400 mg/kg；膨润土添加比例越高，饲料成品中铁元素含量增加越多。鉴于中国农业农村部2625号公告中对于饲料成品中铁元素含量规定有750 mg/kg的最高限量规定，在膨润土使用过程中，需要格外注意膨润土的铁元素含量以及添加比例对饲料成品铁含量的影响。

表3 不同来源膨润土样品铁含量分布情况

此外，膨润土中的铁元素主要以Fe2O3形式存在，其颜色为深棕红色。本次收集的24份膨润土样品中，4个铁含量较低的样品16#、15#、2#、3#外观颜色均为浅色，而铁含量较高的样品1#、7#、11#和13#均颜色较深，铁含量检测结果与样品呈现的外观颜色趋势一致。

2.3.3 含不同比例膨润土的玉米粉中铁含量

如表4所示，文章取4#（Fe含量31 370 mg/kg）和8#膨润土样品（33 091 mg/kg）分别制成1%、2%和5%的玉米粉样品，每份样品2个重复。经检测，不含膨润土的空白玉米粉中铁元素含量为17.6 mg/kg。在玉米粉中添加1%膨润土，铁元素含量为287～366 mg/kg；添加2%比例膨润土，铁元素含量为548～624 mg/kg；添加比例为5%时，铁元素含量在1 200 mg/kg以上，远远高于农业农村部2625号公告中规定的750 mg/kg的铁元素最高限量。在正常饲料生产中，膨润土的添加通常是基于微量元素复合预混合饲料中的铁含量基础之上额外引入，极易造成饲料成品中铁含量的超标。因此，在膨润土使用过程中，除重金属和有害元素等卫生标准之外，膨润土中铁含量的监测与把控亦至关重要，必要时需要降低微量元素复合预混合饲料部分中的铁元素含量。