飼料添加劑甜菜堿鹽酸鹽含量快速測定的研究

蔣益中，陳仲芬，楊朋朋

飼料添加劑甜菜堿鹽酸鹽含量快速測定的研究

蔣益中1，陳仲芬2，楊朋朋2

（1. 宜興市產(chǎn)品質(zhì)量和食品安全檢驗檢測中心，江蘇 宜興 214200； 2. 宜興市天石飼料有限公司，江蘇 宜興 214251）

采用酸堿滴定法測定了飼料添加劑甜菜堿鹽酸鹽含量。試驗結(jié)果表明，測試的精密度和重復(fù)性測定和再現(xiàn)性能都滿足化學(xué)分析方法的要求。本法操作方便，終點明顯，相對標準偏差RSD為0.10%～0.24%，重復(fù)性檢測臨界極差值小于重復(fù)性限，再現(xiàn)性檢測臨界極差值小于再現(xiàn)性限，是一種實用的方法，適合用于質(zhì)量分析。

酸堿滴定；甜菜堿鹽酸鹽；含量；測定；重復(fù)性；臨界極差

甜菜堿鹽酸鹽，是一類有機化合物的總稱，又稱鹽酸甜菜堿，為白色至微黃色結(jié)晶性粉末，味呈酸澀，具吸潮性，易溶于水、乙醇，難溶于乙醚、三氯甲烷，遇堿反應(yīng)。甜菜堿鹽酸鹽是一種廣泛應(yīng)用于畜、禽、水產(chǎn)養(yǎng)殖的誘食促長的營養(yǎng)型添加劑，其功能與甜菜堿相同。

甜菜堿鹽酸鹽含量的測定目前鮮有報道。楊雪等采用離子色譜法對甜菜堿含量進行了研究[1]。吳燕等采用比色法測定枸杞子中甜菜堿含量[2]，胡彩虹等采用重量法測定甜菜堿和甜菜堿預(yù)混劑中甜菜堿含量[3]。劉英華等對小麥葉片中甘氨酸甜菜堿含量的毛細管電泳測定方法進行了研究[4]。徐秀珍等采用薄層掃描法測定枸杞子中甜菜堿的含量[5]。方麗等采用HPLC法測定枸杞子中甜菜堿的含量[6]。廖國玲等采用RP-HPLC法對不同產(chǎn)地的寧夏枸杞甜菜堿含量進行了研究[7]。劉文華等對采用凱氏定氮法快速測定甜菜堿含量進行了研究[8]。

但是，儀器分析法有兩個顯著的缺點：一是所用儀器價格昂貴；二是儀器分析時試樣都應(yīng)稀釋至十萬分之幾才能進行測試，相對誤差比較大，通常3%左右。而凱氏定氮法測試時，把所有含N的物質(zhì)都納入，不能真實反映甜菜堿鹽酸鹽的含量；重量法檢測時間長，引入的誤差也較大。因此這些方法都不能適應(yīng)生產(chǎn)過程的快速測定。

目前化學(xué)合成法生產(chǎn)的飼料添加劑甜菜堿鹽酸鹽含量指標的測定沒有國家標準，都是基于農(nóng)業(yè)行業(yè)標準NY399-2000[9]中甜菜堿鹽酸鹽的測定方法。農(nóng)業(yè)行業(yè)標準NY399-2000中甜菜堿鹽酸鹽的檢測方法為非水滴定法，是用乙酸汞將甜菜堿鹽酸鹽轉(zhuǎn)化為乙酸鹽和難電離的氯化汞，在乙酸介質(zhì)中，以結(jié)晶紫為指示劑，用高氯酸標準滴定溶液進行非水滴定。本方法誤差較大，只要樣品中具有堿性基團的化合物如胺類、氨基酸類、含氮雜環(huán)化合物、某些有機堿的鹽及弱酸鹽、氯化鈉等，都會影響檢測的準確性。

因甜菜堿鹽酸鹽水溶液呈強酸性，pH值（1+4水溶液）0.8～1.2，而甜菜堿基團呈中性，故本文采用氫氧化鈉酸堿滴定法與高氯酸非水滴定法和離子色譜法對飼料添加劑甜菜堿鹽酸鹽的測定進行了比較，對氫氧化鈉酸堿滴定法的重復(fù)性測定和再現(xiàn)性測定進行了研究。

1 實驗部分

1.1 氫氧化鈉酸堿滴定法

方法原理：干燥至恒重的試樣用水溶解，以氫氧化鈉為標準滴定液，酚酞為指示劑進行滴定，由無色變?yōu)榉奂t色為滴定終點。

試劑：氫氧化鈉標準滴定溶液：（NaOH）=0.1 mol/L；酚酞指示液：100 mL95%乙醇中加0.1 g酚酞。

儀器設(shè)備：堿式滴定管，25 mL；分析天平，感量0.1 mg。

測定步驟：稱取預(yù)先在105 ℃烘箱干燥至恒重的試樣約0.2 g，精確至0.000 2 g，加100 mL一級水溶解，加2滴酚酞指示液，用氫氧化鈉標準滴定溶液滴定至溶液呈粉紅色，同時做空白試驗。

結(jié)果計算：甜菜堿鹽酸鹽的質(zhì)量分數(shù)X1，以質(zhì)量分百分數(shù)（%）表示，按式(1)計算。

1=×(1-0)×0.1536×100/(1)

式中：—氫氧化鈉標準滴定溶液的濃度，mol／L；

1—滴定試樣時消耗氫氧化鈉標準溶液的體積，mL；

0—空白試驗消耗氫氧化鈉標準溶液的體積，mL；

—試樣的質(zhì)量，g；

0.1536—與1.00 mL氫氧化鈉標準滴定溶液[（NaOH）=0.1mol/L]

相當?shù)摹⒁钥吮硎镜奶鸩藟A鹽酸鹽的質(zhì)量。

1.2 離子色譜法

按GB/T21515-2008《飼料添加劑 天然甜菜堿》中4.3.1測定[10]。

1.3 高氯酸非水滴定法

按NY399-2000《飼料級甜菜堿鹽酸鹽》中4.2測定[9]。

2 結(jié)果與討論

《2005年（版）中國藥品檢驗標準操作規(guī)范與藥品檢驗儀器操作規(guī)程》要求容量分析堿滴定法相對標準偏差RSD不大于0.3%[11], CNAS GL39:2016《化學(xué)分析實驗室內(nèi)部質(zhì)量控制指南—控制圖的應(yīng)用》要求重復(fù)性與再現(xiàn)性臨界極差不得大于重復(fù)性限和再現(xiàn)性限2.833*S[12]。

2.1 測定方法精密度試驗

本文采用酸堿滴定法與高氯酸非水滴定法、離子色譜法進行了比較。

取宜興市天石飼料有限公司生產(chǎn)的6批產(chǎn)品，采用本文酸堿滴定法與NY399-2000高氯酸非水滴定法、離子色譜法比較，結(jié)果如表1。

表1 酸堿滴定檢測法、高氯酸非水滴定法、離子色譜法測定甜菜堿鹽酸鹽含量(%)結(jié)果表

通過重復(fù)性試驗可以驗證方法的精密度，數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明，酸堿滴定法的標準偏差為0.11～0.15，相對標準偏差RSD為0.11%～0.15%，極差值為0.3～0.4，重復(fù)性限為0.31～0.42。數(shù)據(jù)表明，用酸堿滴定法測定飼料添加劑甜菜堿鹽酸鹽含量獲得較好的精密度結(jié)果，極差值都在重復(fù)性限控制范圍內(nèi)。高氯酸非水滴定法的標準偏差為0.29～0.46，相對標準偏差RSD為0.28%～0.46%，極差值為0.9～1.3，重復(fù)性限為0.81～1.32。數(shù)據(jù)表明，用高氯酸非水滴定法測定飼料添加劑甜菜堿鹽酸鹽含量獲得較好的精密度結(jié)果，極差值大部分在重復(fù)性限控制范圍內(nèi)。離子色譜測定法的標準偏差為0.67～0.84，相對標準偏差RSD為0.67%～0.84%，極差值為1.8～2.4，重復(fù)性限為1.90～2.38。數(shù)據(jù)表明，用離子色譜測定法測定飼料添加劑甜菜堿鹽酸鹽含量獲得的精密度較差，極差值有部分在重復(fù)性限控制范圍內(nèi)。因此酸堿滴定法與高氯酸非水滴定法、離子色譜法測定飼料添加劑甜菜堿鹽酸鹽含量的三種方法中酸堿滴定法能保證分析過程中數(shù)據(jù)精密度要求，極差值都在重復(fù)性限控制范圍內(nèi)。

2.2 酸堿滴定法進行重復(fù)性和再現(xiàn)性檢測

取國內(nèi)5家甜菜堿鹽酸鹽生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品采用酸堿滴定法進行重復(fù)性和再現(xiàn)性檢測，結(jié)果如表2。

酸堿滴定法的重復(fù)性檢測中，標準偏差為0.10～0.24，相對標準偏差RSD為0.10%～0.24%，極差值為0.2～0.5，重復(fù)性限為0.27～0.67。數(shù)據(jù)表明，用酸堿滴定法測定飼料添加劑甜菜堿鹽酸鹽含量重復(fù)性檢測獲得較好的精密度結(jié)果，極差值都在重復(fù)性限控制范圍內(nèi)。

表2 酸堿滴定測定甜菜堿鹽酸鹽含量(%)重復(fù)性檢測和再現(xiàn)性檢測結(jié)果

酸堿滴定法的再現(xiàn)性檢測中，標準偏差為0.11～0.20，相對標準偏差RSD為0.11%～0.20%，極差值為0.3～0.5，再現(xiàn)性限為0.31～0.57。數(shù)據(jù)表明，用酸堿滴定法測定飼料添加劑甜菜堿鹽酸鹽含量再現(xiàn)性檢測獲得較好的精密度結(jié)果，極差值都在再現(xiàn)性限控制范圍內(nèi)。

3 結(jié)束語

隨著人們對甜菜堿研究的深入以及甜菜堿在醫(yī)藥畜牧和日化等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，選擇快速準確測定方法顯得尤為重要，試驗結(jié)果表明，飼料添加劑甜菜堿鹽酸鹽含量的測定可以采用酸堿滴定法進行測定，結(jié)果的精密度和重復(fù)性測定和再現(xiàn)性測定能滿足化學(xué)分析方法的要求。本法操作方便，終點明顯，準確度和精密度高，是一種實用的方法，適合用于質(zhì)量分析。

[1] 楊雪,王洪榮,鄒益東,等.甜菜堿含量的測定方法比較[J].飼料工業(yè)，2013(7)：48-51.

[2] 吳燕,王曉菁,劉元伯.比色法測定枸杞子中甜菜堿含量的研究[J].安徽農(nóng)學(xué)通報，2011,17(11)：34-35.

[3] 胡彩虹,劉波靜.重量法測定甜菜堿和甜菜預(yù)混劑中甜菜堿含量[J].中國飼料, 2002(4)：27-28.

[4] 劉英華,楊曉華,王玉春.小麥葉片中甘氨酸甜菜堿含量的毛細管電泳測定方法研究[J].麥類作物學(xué)報,2007,27(4)：717-720.

[5] 徐秀珍,齊喜紅,薄層掃描法測定枸杞子中甜菜堿的含量[J].中成藥,2005,27(8)：941-943.

[6] 方麗,祝明,鄭辰.HPLC法測定枸杞子中甜菜堿的含量[J].中國藥品標準,2011,12(4)：288-291.

[7] 廖國玲,楊文,張自萍.RP-HPLC法測定不同產(chǎn)地寧夏枸杞甜菜堿含量[J].寧夏醫(yī)學(xué)雜志,2007,29(6)：492-493.

[8] 劉文華,鐘華.甜菜堿的快速測定法[J].飼料工程，1998,149(2)：572.

[9] NY399-2000《飼料級甜菜堿鹽酸鹽》（S）.

[10] GB/T21515-2008《飼料添加劑 天然甜菜堿》（S）.

[11]《2005年(版)中國藥品檢驗標準操作規(guī)范與藥品檢驗儀器操作規(guī)程》[S],184.

[12] CNAS GL39:2016中國合格評定國家認可委員會.《化學(xué)分析實驗室內(nèi)部質(zhì)量控制指南——控制圖的應(yīng)用》[S].

Study on Rapid Determination of Forage Additive Betaine Hydrochloride

1,2,2

（1.Yixing Products Quality and Foods Safety Inspection and Testing Center,Jiangsu Yixing 214205, China；2.Yixing Tianshi Feed Co., Ltd., Jiangsu Yixing 214251, China）

Forage additive betaine hydrochloride content was determined by acid-alkali titration.The test results show that, the precision , repeatability and reproducibility of the methodcan meet the requirements of chemical analysis. This method has many advantages, such as easy operation, obvious titration end-point. Its relative standard deviation RSD is 0.10% ~ 0.24%, the critical maximum difference value of repeatability is less than the repeatability limit, the critical maximum difference value of reproducibility detection is less than the reproducibility limit, so this method is suitable for the quality control analysis.

acid-base neutralization titration; betaine hydrochloride; content; determination; repeatability; critical difference

O 657

A

1004-0935（2017）03-0309-03

2017-02-10

蔣益中（1971-），男，高級工程師，江蘇省宜興市人，2006年畢業(yè)于南京工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)，從事檢驗檢測及新產(chǎn)品開發(fā)工作。