堿溶液和纖維測(cè)定儀對(duì)粗纖維含量檢測(cè)的影響研究

梁 萌， 郭玉秋， 楊志強(qiáng)， 門(mén)曉冬， 張大林， 湯文利*

（1.山東省飼料獸藥質(zhì)量檢驗(yàn)中心，山東省畜產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東濟(jì)南250100；2.榮成市畜牧業(yè)發(fā)展中心，山東威海264300）

飼料中粗纖維的含量是指飼料經(jīng)稀酸、稀堿處理后剩下的不溶性有機(jī)物含量，以纖維素為主，兼有少量的半纖維素和部分木質(zhì)素（劉磊，2018）。飼料中粗纖維含量可影響飼料的消化利用率，是飼料常規(guī)分析項(xiàng)目之一。目前，常用的檢測(cè)飼料中粗纖維含量的方法包括傳統(tǒng)的近紅外光譜法、手動(dòng)過(guò)濾法、半自動(dòng)濾堝纖維素儀法、濾袋法等（魏濤，2017）。隨著檢測(cè)技術(shù)的不斷改進(jìn)，濾袋法檢測(cè)飼料中粗纖維含量被廣泛應(yīng)用（Dej，2011；Gonzalo，2007；吳秋鈺，2005；Adesogan，2005）。張崇玉等（2014）、朱立濤等（2012）分別對(duì)濾袋法的檢測(cè)方法進(jìn)行了說(shuō)明，并依據(jù)國(guó)標(biāo)法對(duì)其準(zhǔn)確性進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果表明，濾袋法是一種準(zhǔn)確、高效、簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的測(cè)定方法。測(cè)定粗纖維的主要步驟為脫脂、酸煮、堿煮、干燥、灰化等，主要使用的試劑為酸溶液和堿溶液。

目前，使用濾袋法檢測(cè)粗纖維含量時(shí)，在堿溶液的使用上，主要是氫氧化鈉和氫氧化鉀溶液。在《飼料中粗纖維含量的測(cè)定聚酯網(wǎng)袋法》（DB 37/T 3370-2018）和《飼料中粗纖維含量的測(cè)定 過(guò)濾法》（GB/T 6434-2006）中，均推薦使用標(biāo)定濃度為（0.23±0.005）mol/L氫氧化鉀。張晨等（2019）在用聚酯網(wǎng)袋法測(cè)定飼料中粗纖維含量的研究中，使用0.23 mol/L氫氧化鉀溶液作為堿溶液；丁銳（2016）在儀器法快速測(cè)定飼料中粗纖維含量的研究中，使用0.23 mol/L氫氧化鈉溶液作為堿溶液。此外，在堿溶液的配制方法上（張晨，2019；丁銳，2016；張崇玉，2015；吳文琪，2012）略有差異，且《飼料中粗纖維含量的測(cè)定 聚酯網(wǎng)袋法》（DB 37/T 3370-2018）中明確說(shuō)明要對(duì)堿溶液濃度進(jìn)行標(biāo)定，有的試驗(yàn)則未說(shuō)明是否需要進(jìn)行標(biāo)定?？梢钥闯?，不同的實(shí)驗(yàn)研究中，堿試劑的種類和配制方法均存在一定差異。

本實(shí)驗(yàn)將收集到的玉米皮樣品，一組使用標(biāo)定的氫氧化鈉溶液和標(biāo)定的氫氧化鉀溶液，一組使用標(biāo)定的氫氧化鈉溶液和未標(biāo)定的氫氧化鈉溶液，一組使用標(biāo)定的氫氧化鉀溶液和未標(biāo)定的氫氧化鉀溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，旨在研究濾袋法檢測(cè)粗纖維含量中，不同堿溶液和同種堿溶液的不同配制方法對(duì)粗纖維檢測(cè)結(jié)果的影響；同時(shí)，對(duì)兩種常見(jiàn)的纖維測(cè)定儀進(jìn)行結(jié)果對(duì)比，以便更加快捷、準(zhǔn)確地使用濾袋法測(cè)定飼料中粗纖維含量。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料 選用來(lái)自不同廠家的玉米皮樣品，共計(jì)40個(gè)。粉碎過(guò)1mm篩，然后將樣品充分混合均勻，密封保存以備分析測(cè)定。

1.2 儀器和試劑

1.2.1 儀器 全自動(dòng)纖維分析儀，高速萬(wàn)能粉碎機(jī)，電子分析天平，干燥箱，馬弗爐，專用濾袋，封口機(jī)，耐溶劑記號(hào)筆，干燥器。

1.2.2 試劑 （0.13±0.005）mol/L硫酸溶液配制：取14.4 mL濃硫酸（98%）加入到1 L蒸餾水中，再加水定容至2 L。按照GB/T 601《化學(xué)試劑 標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備》的要求進(jìn)行標(biāo)定。

（0.23±0.005）mol/L氫氧化鈉溶液（NaOH）配制：取25.0 g氫氧化鈉（96%）加入到1 L蒸餾水中，再加水定容至2 L。按照GB/T 601《化學(xué)試劑標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備》的要求進(jìn)行標(biāo)定。

（0.23±0.005）mol/L氫氧化鉀溶液（KOH）配制：取25.8 g氫氧化鉀（85%）加入到1 L蒸餾水中，再加水定容至2 L。按照GB/T 601《化學(xué)試劑標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備》的要求進(jìn)行標(biāo)定。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法 粗纖維含量的測(cè)定方法如下：（1）用標(biāo)記筆給濾袋編號(hào)，稱量濾袋重量去皮（m1）。（2）稱量（1±0.1）g樣品（m）放入濾袋，避免粘在距袋口4 mm處。（3）用封口機(jī)在距離袋口4 mm處封口。（4）準(zhǔn)確稱量至少一個(gè)空白濾袋，同時(shí)做空白測(cè)定。（5）樣品去脂肪，將所有濾袋放入250 mL燒杯中，加入足夠的丙酮覆蓋濾袋浸泡10 min，倒出溶劑風(fēng)干濾袋，輕輕敲擊顫抖使樣品均勻地平鋪在濾袋中。（6）濾袋架上最多放24個(gè)樣品濾袋，九個(gè)托盤(pán)不用區(qū)分濾袋編號(hào)，每個(gè)托盤(pán)放置3個(gè)濾袋，托盤(pán)間呈120°角放置，將放好濾袋的支架放入纖維分析儀容器中，放入重錘確?？罩牡诰艑油斜P(pán)可浸入液面下。無(wú)論放置濾袋數(shù)量多少，濾袋架上托盤(pán)要全部使用。（7）設(shè)置好粗纖維程序：反應(yīng)時(shí)間為40 min，清洗時(shí)間為5 min，反應(yīng)溫度為100℃，水箱溫度為60℃。按“啟動(dòng)”按鈕開(kāi)始程序。（8）當(dāng)粗纖維分析及洗滌過(guò)程結(jié)束，打開(kāi)蓋子取出樣品，輕壓濾袋使水?dāng)D出，把濾袋放入250 mL燒杯中，加入足量丙酮覆蓋濾袋浸泡3～5 min。（9）從丙酮中取出濾袋風(fēng)干，在烘箱中（102±2）°C完全干燥（2～4）h。（10）從烘箱中取出濾袋，放在干燥器中，冷卻稱重（m2）。（干燥器口蓋位置建議涂凡士林有助于密封）。將濾袋在已知質(zhì)量（m3）的坩堝中（600±15）°C灰化2 h，在干燥器中冷卻稱重，計(jì)算灰分質(zhì)量（m4）。（11）計(jì)算公式為：

式中：m為樣品質(zhì)量；m1為濾袋質(zhì)量；m2為烘干后濾袋+樣品質(zhì)量；m3為坩堝質(zhì)量；m4為坩堝+灰分質(zhì)量；C1為空白袋子校正系數(shù)（烘干后質(zhì)量/原來(lái)質(zhì)量）。

1.4 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010進(jìn)行整理，使用SPSS 26.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，P＜0.05為差異顯著，試驗(yàn)結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同堿溶液對(duì)粗纖維檢測(cè)結(jié)果的影響 使用標(biāo)定濃度的NaOH溶液和KOH溶液，按上述1.3的方法進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表1。從表中可以看出，粗纖維含量數(shù)值接近，結(jié)果差異不顯著（P＞0.05）。由此可以得出，使用標(biāo)定后的NaOH溶液和KOH溶液進(jìn)行粗纖維含量檢測(cè)，結(jié)果差異不大。

表1 標(biāo)定濃度的NaOH溶液和KOH溶液對(duì)粗纖維檢測(cè)結(jié)果的比較%

2.2 同種堿溶液的不同配制方法對(duì)粗纖維檢測(cè)結(jié)果的影響

2.2.1 NaOH溶液的不同配制方法對(duì)粗纖維檢測(cè)結(jié)果的影響 使用NaOH溶液作為堿溶液，一組配制后進(jìn)行標(biāo)定（0.23±0.005）mol/L，一組配制后未標(biāo)定。從表2可以看出，標(biāo)定后的NaOH溶液與未標(biāo)定的NaOH溶液對(duì)粗纖維結(jié)果影響較大，部分樣品使用標(biāo)定濃度NaOH溶液檢測(cè)數(shù)據(jù)較未標(biāo)定濃度NaOH溶液檢測(cè)數(shù)據(jù)分別提高9.5%、14.9%、15.7%（P＜0.01）。

表2 標(biāo)定濃度NaOH溶液與未標(biāo)定濃度NaOH溶液的結(jié)果比較%

2.2.2 KOH溶液的不同配制方法對(duì)粗纖維檢測(cè)結(jié)果的影響 使用KOH溶液作為堿溶液，一組配制后進(jìn)行標(biāo)定（0.23±0.005）mol/L，一組配制后未標(biāo)定。由表3可知，標(biāo)定濃度的KOH溶液與未標(biāo)定濃度KOH溶液的粗纖維檢測(cè)結(jié)果存在一定差異，部分樣品使用標(biāo)定濃度KOH溶液檢測(cè)數(shù)據(jù)較未標(biāo)定濃度KOH溶液檢測(cè)數(shù)據(jù)分別降低4.3%、4.5%（P＜0.05）。

結(jié)合表2和表3可以得出，NaOH溶液和KOH溶液的濃度是否進(jìn)行標(biāo)定，直接影響粗纖維的檢測(cè)結(jié)果，因此，配制堿溶液之后要對(duì)濃度進(jìn)行準(zhǔn)確標(biāo)定。

表3 標(biāo)定濃度KOH溶液與未標(biāo)定濃度KOH溶液的結(jié)果比較%

2.3 兩種纖維測(cè)定儀檢測(cè)粗纖維含量的結(jié)果比較 兩種纖維測(cè)定儀都使用標(biāo)定濃度后的氫氧化鈉溶液，對(duì)玉米皮樣品進(jìn)行粗纖維含量檢測(cè)。從表4可以看出，纖維測(cè)定儀R和纖維測(cè)定儀A測(cè)得的樣品粗纖維含量接近，結(jié)果差異性不顯著（P＞0.05）。

表4 兩種纖維測(cè)定儀檢測(cè)粗纖維的含量%

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在濾袋法檢測(cè)粗纖維的方法中，使用標(biāo)定的氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液進(jìn)行堿煮，可以更準(zhǔn)確的獲得粗纖維數(shù)據(jù)。纖維測(cè)定儀R和纖維測(cè)定儀A測(cè)得的樣品粗纖維含量差異不大。