■ 邱小亮 蔡春芳
(1.蘇州大學(xué)醫(yī)學(xué)部基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與生物科學(xué)學(xué)院,江蘇蘇州215123;2.鑫裕飼料(蘇州)有限公司,江蘇蘇州215152)
作為配合飼料的重要組成部分,蛋白質(zhì)飼料原料在動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育過程中發(fā)揮著重要作用,蛋白質(zhì)含量是蛋白質(zhì)飼料原料質(zhì)量中極重要的指標(biāo),也是其采購(gòu)時(shí)議價(jià)的主要依據(jù)。氮是蛋白質(zhì)的特征性元素,業(yè)界常用“凱氏定氮法”來間接推算蛋白質(zhì)含量[1],測(cè)定結(jié)果稱為“粗蛋白”。然而“凱氏定氮法”測(cè)定的是原料中的氮含量而無法區(qū)分氮的來源,這就給不法商販提供了可趁之機(jī)。許多含氮物質(zhì),例如尿素、銨鹽類、硝酸鹽-亞硝酸鹽類、三聚氰胺、脲醛聚合物和生物蛋白精等被摻入飼料原料[2],以提高“蛋白質(zhì)”含量。蛋白質(zhì)飼料原料中摻有這些物質(zhì),對(duì)養(yǎng)殖水產(chǎn)動(dòng)物造成很大的危害:①對(duì)魚體主要內(nèi)臟器官造成傷害,出現(xiàn)器質(zhì)性病態(tài)反應(yīng),如肝胰臟、腎臟、脾臟等發(fā)生腫大、出血等現(xiàn)象,并導(dǎo)致魚體免疫、防御能力下降,死亡率增高等綜合性反應(yīng);②體色發(fā)生變化,目前在多數(shù)無鱗魚(如斑點(diǎn)叉尾鮰、黃顙魚、胡子鯰)及有鱗魚(如武昌魚、青魚等),體色出現(xiàn)顯著的“白化”現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí)肌肉色澤也要發(fā)生變化;③消化道、鰓、鰭條基部、表皮等發(fā)生嚴(yán)重的出血現(xiàn)象;④養(yǎng)殖魚類生產(chǎn)性能受到嚴(yán)重影響[3]。
通過分析氨基酸組成可有效甄別非蛋白氮,但由于儀器設(shè)備昂貴,分析時(shí)間較長(zhǎng),目前還未被廣泛應(yīng)用[4]?,F(xiàn)在報(bào)道的其它非蛋白氮的檢測(cè)鑒定方法也都有一定的缺陷:①顯微鏡鏡檢,該方法較有效,但是對(duì)檢測(cè)人員的經(jīng)驗(yàn)要求較高,且容易把非蛋白氮誤認(rèn)為氧化鋁[5]或其它物質(zhì)而出現(xiàn)誤判;②顯色反應(yīng),利用脲醛聚合物在濃硫酸的作用下分解成甲醛與氨,甲醛與變色酸(1,8-二羥基萘一3,6二磺酸)的濃硫酸溶液一起微熱,形成一種紫色或紫紅色的化合物[6]。該方法只對(duì)脲醛聚合物有效而對(duì)尿素等無效,且易受蛋白質(zhì)飼料原料本身顏色的干擾,例如玉米蛋白粉的顏色為黃色,對(duì)顯色反應(yīng)有干擾;③測(cè)真蛋白,利用硫酸銅,在堿性條件下,純蛋白被氫氧化銅(或三氯乙酸)沉淀,用水洗去水溶性含氮物,沉淀部分按粗蛋白的測(cè)定方法測(cè)定其含氮量[7]。該方法對(duì)尿素等水溶性非蛋白氮雖然有效,但是精度不夠,而且對(duì)不溶于水的尿醛聚合物無效。
飼料企業(yè)一般都配備有凱氏定氮設(shè)備,筆者探討了依靠自動(dòng)凱式定氮儀來檢測(cè)飼料原料中是否摻有非蛋白氮的可行性。
尿素和脲醛聚合物在100℃時(shí)被強(qiáng)堿作用水解為氨鹽、氨和其它的物質(zhì),同時(shí)強(qiáng)堿條件下氨氣溢出,而原料中的蛋白質(zhì)在這樣的條件下水解成氨基酸鹽,氨基酸鹽在強(qiáng)堿條件下穩(wěn)定[8],因而蒸餾出的氨氣主要來自尿素或尿素聚合物。
自動(dòng)凱式定氮儀(KDN-103F,上海纖檢儀器有限公司)、多功能粉碎機(jī)(GY-FS-06,江西贛云食品機(jī)械有限公司)、60目標(biāo)準(zhǔn)分樣篩(建華篩具總廠),消化管,電子天平(賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司)、40%氫氧化鈉溶液、2%硼酸溶液、甲基紅-酚酞指示劑、0.05 M標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液。
分析材料如表1所示,包括尿素、脲醛聚合物、魚粉、花生粕、豆粕、菜粕、以及摻有尿素和脲醛聚合物的菜粕、豆粕等。
上述樣品需粉碎的用粉碎機(jī)粉碎并全部通過60目篩,稱取適量的樣品,加入消化管中,不經(jīng)過消化,直接在自動(dòng)凱式定氮儀上注入40%氫氧化鈉40 ml,各樣品分別蒸餾6 min(常規(guī)程序)和10 min(試驗(yàn)程序),然后用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定,根據(jù)滴定結(jié)果計(jì)算粗蛋白含量。每個(gè)樣品兩個(gè)重復(fù)。
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)鹽酸用量計(jì)算得到的各樣品的粗蛋白含量如表1所示。尿素和脲醛聚合物在蒸餾時(shí)間由6 min提高到10 min后,測(cè)得的粗蛋白含量分別從27.89%和14.70%提高到113.2%和48.81%,表明延長(zhǎng)蒸餾時(shí)間4 min就可大大提高非蛋白氮的水解度。在菜粕中摻入5%的尿素或脲醛聚合物,延長(zhǎng)蒸餾時(shí)間后所測(cè)值也提高50%以上,而未摻入尿素及脲醛聚合物的魚粉、花生粕、菜粕等樣品,其測(cè)得粗蛋白含量并未因蒸餾時(shí)間的延長(zhǎng)而大幅度變化,表明可以以此鑒別是否摻有尿素或脲醛聚合物。
表1 樣品未經(jīng)消化所測(cè)得粗蛋白含量(%)
值得指出的是,豆粕中摻入尿素和脲醛聚合物后,所測(cè)得的粗蛋白含量并未因蒸餾時(shí)間的延長(zhǎng)而提高,這是由于豆粕中存在尿素酶[9],尿素酶把尿素以及脲醛聚合物分解了。上述結(jié)果提示不能用本法判斷豆粕中是否摻有非蛋白氮。
借助凱氏定氮儀直接蒸餾未經(jīng)消化的樣品,并延長(zhǎng)蒸餾時(shí)間至10 min,可有效鑒別飼料中摻入的尿素和脲醛聚合物。該方法簡(jiǎn)單易操作,平行性好,值得廣大飼料企業(yè)化驗(yàn)室推廣。