周宝岛(宿州中粮生物化学有限公司,安徽宿州234000)
DDGS粗脂肪的快速测定方法
周宝岛(宿州中粮生物化学有限公司,安徽宿州234000)
针对DDGS粗脂肪检验的分析周期长、成本高等问题,用超声法代替索氏法(国标法),并利用正交试验设计,找出超声法提取粗脂肪的最佳试验条件,测定结果与国标法(GB/T 6433-2006)比较,用F检验和t检验检查,无显著性差异。
超声法;粗脂肪的快速测定;正交试验设计;F检验法;t检验法
本公司以玉米为原料生产酒精,玉米经精选、粉碎、液化、发酵、蒸馏等工序,蒸馏后锝到酒精产品,蒸馏后的废醪液进入DDGS工段,DDGS工段简单工艺流程图如下:
在DDGS粗脂肪测定中,通常的做法是用GB/T 6433-2006的索氏法,提取粗脂肪需抽提8h以上,检测周期约为13h。并且在提取过程中要耗费大量的水和电,分析周期长、成本高。为解决上述问题,查阅了相关资料,有文献报道以核磁共振和近红外技术快速测定脂肪含量,但这两种方法需要昂贵的仪器,很难实现。
为了快速、有效、方便地提取DDGS中的粗脂肪,尝试采用超声波产生的能量快速从DDGS中提取粗脂肪,并利用正交试验设计,找出超声法提取粗脂肪所需样品量、溶剂量和提取时间的最佳匹配条件,测定结果与国标索氏法相比较无显著差异。并且使提取时间缩短为10min,大大缩短了检测周期,节约了分析成本。
超声波清洗器JHN-2型
烘箱DGF 30/14-ⅡA型
空气泵型号:1366-T1
水浴锅DZKW-D-2型单列二孔
分析天平(0.0001g)FA2004型
干燥器
量筒50ml
具塞锥形瓶250ml
烧杯250m
石油醚AR
1.2.1 将250ml烧杯用水洗净,于100℃(±5℃)烘箱中烘至恒重,取出放置于干燥器中备用。准确称量空烧杯质量(m1)。
1.2.2 称取混匀后的DDGS样品质量(M)约2g(精确至0.0001g)于滤纸上,摊平包裹好后,放入具塞锥形瓶中。
1.2.3 在通风橱中,向锥形瓶中加入50ml石油醚,盖上瓶塞,待滤纸充分湿润后,将锥形瓶放入超声波清洗器的水槽中超声处理5min,将滤液收集于已恒重的250ml烧杯中。
1.2.4 重复1.2.3操作,滤液也收集于上述烧杯中,并用少量石油醚清洗锥形瓶及滤纸,滤液一并收集于烧杯中。
1.2.5 在通风橱中,将烧杯连同试样放入80℃的恒温水浴锅中,空气泵出口小心置于液面上方约2cm处,快速挥发除去石油醚。然后将烧杯放入100℃(±5℃)烘箱中干燥1h,取出在干燥器中冷却至室温后称重,必要时进行恒重检查,恒重后质量记为m2。
1.2.5 结果计算
为了获得超声法提取粗脂肪时所需样品量、溶剂量及时间的最佳匹配条件,取一DDGS样品,用数理统计正交法进行最佳条件的选择,见表1和表2。
表1 三因子三水平正交试验设计因子水平表
表2 三因子三水平正交试验结果
表2结果表明A1B2C2为最佳试验条件,即样品量2g、溶剂10ml、超声提取10min为最佳提取条件。
进一步的试验表明,超声提取10min分两次进行,即在样品中先加入50 ml石油醚,超声提取5min收集滤液,再向样品中加入50ml石油醚,超声提取5min,滤液一并收集于烧杯中,则样品粗脂肪的提取率将提高。
用两种方法检测同一样品,结果见表3,表明超声法与国标法结果的精密度与准确度是一致的。
表3 两种方法精密度与准确度的比较
为了进一步比较两种方法的检测结果有无差异,分别用F检验、t检验对其结果进行检验,计算结果表明两种方法无显著性差异:
F检验,两种方法的精密度无显著性差异。
t计==0.011<t0.95(9、9)=3.18,两种方法无显著性差异,可以用超声波法替代国标方法进行日常检验。
对两种DDGS样品用超声法进行回收率实验,结果见表7,由实验结果分析可知,超声法的回收率大于99%,满足化学分析的要求。
表4 回收率试验结果
本文论述了DDGS粗脂肪测定过程中存在的问题,并针对这些问题提出了相应的解决办法。超声法提取粗脂肪,大大缩短了粗脂肪的检测周期,降低了检测成本。同时介绍了用正交试验设计,寻求最佳试验条件的方法,以及如何用F检验法、t检验法判定两种试验方法的差异性。
[1]《光谱实验室》1993.10,刘凤华著
[2]《化学检验工(技师、高级技师)》季剑波主编,2014年第2版,机械工业出版社
[3]《注册质量工程师手册》2008年12月第二版,中国标准出版社