首页 理论教育 如何测定粮食中的粗纤维?

如何测定粮食中的粗纤维?

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:灰化中损失的质量相当于试样中粗纤维的质量。当在抽滤过程中,因堵塞而无法抽滤时,用搅拌棒小心地拨开覆盖在过滤辅料上的粗纤维。注意使滤埚的筛板始终有过滤辅料覆盖,以使粗纤维不接触筛板。开启冷却装置,保持溶液体积不发生变化。在加热或冷却的过程中,滤埚的烧结滤板可能会部分松散,导致分析结果错误,因此应将滤埚置于灰化皿中。灰化引起的质量损失不应超过2mg。

如何测定粮食中的粗纤维?

1.原理

试样用沸腾的稀硫酸处理,残渣经过滤分离、洗涤,用沸腾的氢氧化钾溶液处理。处理后的残渣经过滤分离、洗涤、干燥并称量,然后灰化。灰化中损失的质量相当于试样中粗纤维的质量。

2.仪器与试剂

(1)仪器

1)实验室常用仪器。

2)粉碎设备:能将样品粉碎,使其全部通过孔径为1.0mm的筛。

3)分析天平:感量为0.1mg。

4)滤埚:石英陶瓷或者硬质玻璃材质,带有烧结的滤板,孔径为40~100μm。在初次使用前,将新滤埚小心地逐步加热,温度不超过525℃,并在500℃±25℃下保持数分钟。也可以使用具有同样性能特性的不锈钢坩埚,其不锈钢滤板的孔径为90μm。

5)陶瓷筛板

6)灰化皿。

7)烧杯或锥形瓶:容量为500mL,带有配套的冷却装置。

8)干燥箱:电加热,可通风,能将温度保持在130℃±2℃。

9)干燥器:盛有蓝色硅胶干燥剂,内有厚度为2~3mm的多孔板,最好为铝或不锈钢材质。

10)马弗炉:电加热,可通风,温度可以调控,在475~525℃条件下能够保持滤埚周围温度准确至±25℃。

11)冷提取装置:需带有滤埚支架,以及连接真空、液体排出孔的有旋塞排放管和连接滤埚的连接环等部件。

12)加热装置(适用于手工操作法):带有冷却装置,以保证溶液沸腾时体积不发生变化。

13)加热装置(适用于半自动操作法):用于酸碱消解,需包括滤埚支架,连接真空和液体排出孔的有旋塞排放管,容积至少为270mL的消解圆筒(供消解用,并带有回流冷凝器),以及连接加热装置、滤埚和消解圆筒的连接环。压缩空气可以选配。装置在使用前用沸水预热5min。

(2)试剂

1)盐酸溶液(0.5mol/L)、硫酸溶液(0.13mol/L±0.005mol/L)、氢氧化钾溶液(0.23mol/L±0.005mol/L)、丙酮消泡剂(如正辛醇)、石油醚(沸程为30~60℃)。

2)过滤辅料:海砂或硅藻土,或质量相当的其他材料。使用前,海砂用沸腾的盐酸(4mol/L)溶液处理,用水洗涤至中性,然后在500℃±25℃下至少加热1h。其他滤器材料在500℃±25℃下至少加热4h。

3.操作步骤

(1)扦样 所取样品应具有代表性,且在运输与储存过程中无损坏或变质现象。扦样方法推荐采用ISO6497:2005规定的方法。

(2)样品的制备 按照GB/T20195—2006制备样品。用粉碎机将实验室风干的样品粉碎,使其能全部通过孔径为1.0mm的筛,然后将样品充分混合均匀。

(3)手工操作方法

1)试料:称取1g制备好的试样,准确至0.1mg(m1)。如果试样脂肪含量超过100g/kg,或试样中的脂肪不能用石油醚提取,则将试样转移至滤埚中,按下面的“2)预脱脂”步骤处理;如果试样脂肪含量不超过100g/kg,则将试样转移至烧杯中。如果其碳酸盐(以碳酸钙计)含量超过50g/kg,则按下面的“3)除去碳酸盐”步骤处理;如果其碳酸盐(以碳酸钙计)含量不超过50g/kg,则按下面的“4)酸消解”步骤进行操作。

2)预脱脂:在冷提取装置中,在真空条件下,试样用30mL石油醚脱脂后,抽吸干燥残渣,重复3次,将残渣转移至烧杯中。

3)除去碳酸盐:向样品中加入100mL盐酸,连续振摇5min,小心地将溶液倒入铺有过滤辅料的滤埚中,小心地用水洗涤2次,每次100mL,应充分洗涤,以使尽可能少的物质留在过滤辅料上。把滤埚中的物质转移至原来的烧杯中,按下面的“4)酸消解”步骤操作。

4)酸消解:向装有试样的烧杯中加入150mL硫酸溶液,尽快加热使其沸腾,并保持沸腾状态30min±1min。在开始沸腾时,缓慢转动烧杯,如果起泡,则加入数滴消泡剂。开启冷却装置,保持溶液体积不发生变化。

5)第一次过滤:在滤埚中铺一层过滤辅料(其厚度约为滤埚高度的1/5),在过滤辅料上可盖筛板以防其溅起,当酸消解结束时,把液体通过搅拌棒倾入滤埚内,用弱真空抽滤,使150mL酸消解液几乎全部通过。当在抽滤过程中,因堵塞而无法抽滤时,用搅拌棒小心地拨开覆盖在过滤辅料上的粗纤维。残渣用热水洗涤5次,每次用水约10mL。注意使滤埚的筛板始终有过滤辅料覆盖,以使粗纤维不接触筛板。停止抽气,加入一定体积的丙酮,使其刚好能覆盖残渣。静置数分钟后,慢慢抽滤去除丙酮,继续抽气,使空气通过残渣,使其干燥。如果试样中的脂肪不能直接用石油醚提取,则按照下面的“6)脱脂”步骤操作,反之则按照下面的“7)碱消解”步骤操作。

6)脱脂:在冷凝装置中,于真空条件下,用30mL石油醚对试样进行脱脂并抽吸干燥,重复3次。

7)碱消解:将残渣定量转移至酸消解用的同一烧杯中,加入150mL氢氧化钾溶液,尽快加热使其沸腾,并保持沸腾状态30min±1min。开启冷却装置,保持溶液体积不发生变化。

8)第二次过滤:在滤埚中铺一层过滤辅料(其厚度约为滤埚高度的1/5),过滤辅料上可盖筛板以防其溅起,将烧杯中的物质过滤到滤埚里,残渣用热水洗涤至中性。残渣在负压条件下用丙酮洗涤3次,每次用丙酮30mL,每次洗涤后继续抽气以干燥残渣。

9)干燥:将滤埚置于灰化皿中,在130℃的干燥箱中至少干燥2h。在加热或冷却的过程中,滤埚的烧结滤板可能会部分松散,导致分析结果错误,因此应将滤埚置于灰化皿中。滤埚和灰化皿在干燥器中冷却,从干燥器中取出后,立即对滤埚和灰化皿进行称量(m2),准确至0.1mg。

10)灰化:将滤埚和灰化皿放到马弗炉中,在500℃±25℃下灰化。每次灰化后,让滤埚和灰化皿在马弗炉中初步冷却,待温热时取出,置于干燥器中,使其完全冷却,再进行称量,直至冷却后两次的称量差值不超过2mg,将最后一次称量结果记为m3,准确至0.1mg。(www.xing528.com)

11)空白测定:用大约相同数量的滤器辅料按上述“酸消解”至“灰化”的步骤进行空白测定,但不加试样。灰化引起的质量损失不应超过2mg。

(4)半自动操作法

1)试料:称取1g制备好的试样,准确至0.1mg(m1),转移至带有约2g过滤辅料的滤埚中。如果试样脂肪含量超过100g/kg,或试样中的脂肪不能用石油醚提取,则将试样转移至滤埚中,按下面的“2)预脱脂”步骤处理;如果试样脂肪含量不超过100g/kg,则将试样转移至烧杯中。如果其碳酸盐(以碳酸钙计)含量超过50g/kg,则按下面的“3)除去碳酸盐”步骤处理;如果其碳酸盐(以碳酸钙计)含量不超过50g/kg,则按下面的“4)酸消解”步骤进行操作。

2)预脱脂:连接滤埚和冷提取装置,在真空条件下将试样用30mL石油醚脱脂后,抽吸干燥残渣,重复3次。如果其碳酸盐(以碳酸钙计)超过50g/kg,则按下面的“3)除去碳酸盐”步骤处理;如果其碳酸盐(以碳酸钙计)含量不超过50g/kg,则按下面的“4)酸消解”步骤进行操作。

3)除去碳酸盐:连接滤埚和加热装置,加入30mL盐酸,放置1min,洗涤过滤样品,重复3次,然后用约30mL的水洗涤一次,按下面的“4)酸消解”步骤操作。

4)酸消解:连接消解圆筒和滤埚,将150mL沸腾的硫酸加入带有滤埚的圆筒中(如果起泡,则加入数滴消泡剂),尽快加热至沸腾,并保持剧烈沸腾30min±1min。

5)第一次过滤:停止加热,打开排放管旋塞,在真空条件下,通过滤埚将硫酸滤出。残渣每次用30mL热水洗涤,至少洗涤3次,洗涤至中性,每次洗涤后应继续抽气,以干燥残渣。如果过滤器堵塞,则可小心地吹气以排除堵塞。如果试样中的脂肪不能直接用石油醚提取,则按照下面的“6)脱脂”步骤操作,反之则按照下面的“7)碱消解”步骤操作。

6)脱脂:连接滤埚和冷却装置,在真空条件下用丙酮洗涤残渣3次,每次用丙酮30mL,然后在真空条件下用石油醚洗涤残渣3次,每次用石油醚30mL,每次洗涤后均应继续抽气,以干燥残渣。

7)碱消解:关闭排出孔旋塞,将150mL沸腾的氢氧化钾溶液转移至带有滤埚的圆筒中,加入数滴消泡剂,尽快加热使其沸腾,并保持剧烈沸腾状态30min±1min。

8)第二次过滤:停止加热,打开排放管旋塞,在真空条件下通过滤埚将氢氧化钾溶液滤出,每次用30mL热水洗涤残渣至少3次,洗涤至中性,每次洗涤后继续抽气,以干燥残渣。如果过滤器堵塞,则可小心地吹气以排除堵塞。将滤埚连接到冷提取装置,在真空条件下用丙酮洗涤残渣3次,每次用丙酮30mL,每次洗涤后应继续抽气,以干燥残渣。

9)干燥:将滤埚置于灰化皿中,在130℃的干燥箱中至少干燥2h。在加热或冷却的过程中,滤埚的烧结滤板可能会部分松散,从而导致分析结果错误,因此应将滤埚置于灰化皿中。滤埚和灰化皿在干燥器中冷却,从干燥器中将其取出后,立即对滤埚和灰化皿进行称量(m2),准确至0.1mg。

10)灰化:将滤埚和灰化皿放到马弗炉中,于500℃±25℃下灰化。每次灰化后,让滤埚和灰化皿在马弗炉中初步冷却,待温热时取出,置于干燥器中,使其完全冷却,再进行称量,直至冷却后两次的称量差值不超过2mg,将最后一次称量结果记为m3,准确至0.1mg。

11)空白测定:用大约相同数量的滤器辅料按上面的“酸消解”至“灰化”步骤进行空白测定,但不加试样。灰化引起的质量损失不应超过2mg。

4.结果计算

试样中粗纤维素的含量按式(2-3-6)计算。

式中 W1——试样中粗纤维的含量(g/kg);

m1——试样质量(g);

m2——灰化皿、坩埚以及在130℃干燥后获得的残渣的质量(mg);

m3——灰化皿、坩埚以及在500℃±25℃灰化后获得的残渣的质量(mg)。

双试验结果允许差不应超过平均值的1%,取平均值作为测定结果,准确至1g/kg。

5.注意事项

粗纤维含量是指按照标准规定的分析步骤,使样品经过酸和碱消解,得到的残渣经干燥、灰化后损失的部分占试样的质量分数。粗纤维含量用g/kg表示,也可用质量分数表示。

本方法适用于粗纤维含量高于10g/kg的谷物、豆类以及动物饲料中粗纤维含量的测定。由于马弗炉的温度读数可能产生误差,因此对马弗炉中的温度要定期进行校正。由于马弗炉的大小及类型不同,因此其内部不同位置的温度也会不同。在将炉门关闭后,必须有充足的空气供应。注意空气体积流速不宜过大,以免带走滤埚中的物质。

在初次使用滤埚前,应将新滤埚小心地逐步加热,温度不超过525℃,并在500℃±25℃保持数分钟。也可以使用具有相同性能的不锈钢坩埚,其不锈钢滤板的孔径为90μm。

式中 W1——试样中粗纤维的含量(g/kg);

m1——试样质量(g);

m2——灰化皿、坩埚以及在130℃干燥后获得的残渣的质量(mg);

m3——灰化皿、坩埚以及在500℃±25℃灰化后获得的残渣的质量(mg)。

双试验结果允许差不应超过平均值的1%,取平均值作为测定结果,准确至1g/kg。

5.注意事项

粗纤维含量是指按照标准规定的分析步骤,使样品经过酸和碱消解,得到的残渣经干燥、灰化后损失的部分占试样的质量分数。粗纤维含量用g/kg表示,也可用质量分数表示。

本方法适用于粗纤维含量高于10g/kg的谷物、豆类以及动物饲料中粗纤维含量的测定。由于马弗炉的温度读数可能产生误差,因此对马弗炉中的温度要定期进行校正。由于马弗炉的大小及类型不同,因此其内部不同位置的温度也会不同。在将炉门关闭后,必须有充足的空气供应。注意空气体积流速不宜过大,以免带走滤埚中的物质。

在初次使用滤埚前,应将新滤埚小心地逐步加热,温度不超过525℃,并在500℃±25℃保持数分钟。也可以使用具有相同性能的不锈钢坩埚,其不锈钢滤板的孔径为90μm。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈