饲用油脂总能测定条件优化研究

饲用油脂是饲料中能量来源的重要部分，其总能测定没有统一标准，目前衡量饲料总能的方法有间接计算法和氧弹量热法，氧弹量热法用近红外光谱技术快速测定饲料常规及微量成分含量，利用总能回归模型可以快速计算出饲料总能[1-17]，因其方法简便、结果准确、基本无需使用其他试剂等优点而被相关研究人员优先选择[18-20]。饲料种类、试样质量等均会影响总能测定结果[21-23]，饲用油脂的物理特性和其他饲料差别较大，测定方法有诸多差异[24-29]，因此饲用油脂总能测定的方法学研究具有重要意义。

目前我国对于饲料总能测定没有统一的方法标准，利用不同型号氧弹量热仪测定饲用油脂总能时测定方法对结果的影响因素研究不足，测定油脂总能的方法选择、规范总能的测定技术就显得尤为重要。随着对饲料总能测定技术研究的发展，不同学者分别对PARR 6300全自动氧弹量热仪、XRA-1A 数显氧弹式热量计、IKA C2000 氧弹量热仪等型号的具体测定方法进行研究[18-19，24]；油脂因其流动性强、不易点燃等特点，需要脱脂棉、定量滤纸、医用胶囊等载体帮助固定、引燃[30]，因此是否使用载体对其测定结果会产生影响；油脂因其总能较高，不同试样质量会对总能测定结果产生影响，不同型号氧弹量热仪因其测定方法、仪器精密度等不同对总能测定结果也会产生影响。

本研究选用TYHW-2000氧弹量热仪、IKA C6000氧弹量热仪两种试验仪器，选用配合饲料常用11 种油脂作为试验材料。研究主要内容为：①研究是否使用载体对油脂总能测定结果的影响，确定试验应采用的方法，研究测定方法的重复性；②研究饲用油脂不同试样质量对总能测定结果的影响；③对比两种量热仪测定饲用油脂总能结果的差异性。旨在为饲用油脂总能测定提供参考。

1.1 材料

油脂：豆油、调和油、椰子油、棕榈油、磷脂、月桂酸、鱼油、鸡油1#、鸡油2#、猪油1#、猪油2#；来源于饲料生产企业或油脂生产企业赠送，从大包装中抽取代表性样品500～1 000 g。

医用脱脂棉、点火丝、点火棉线。

苯甲酸片（国家标准物质，中国计量科学研究院）、高纯氧（氧纯度大于99.995%）、试验用纯化水。

氧弹量热仪（鹤壁市天宇仪器仪表制造有限公司，TYHW-2000 型）、氧弹量热仪（德国IKA 公司，IKA C6000 型）、电子分析天平（sartorius，BSA224S）、电热鼓风干燥箱、压片机。

1.2 试验设计

1.2.1 测定方法优化及方法重复性试验

1.2.1.1 测定方法优化

使用IKA C6000 氧弹量热仪作为测量仪器，选用豆油作为试验材料，设置0.4、0.6、0.8、1.0 g 4 个不同试样质量组，分别采用添加基质（等量添加脱脂棉0.02 g）和不添加基质两种方法测定总能，每组测定3 个重复，计算其总能平均值，同时计算相对标准偏差及变异系数，分析是否添加基质对油脂总能测定结果的影响，进行测定方法优化试验选择。

1.2.1.2 重复性试验

选用TYHW-2000 氧弹量热仪，选用调和油为试验材料，进行日内、日间总能重复性测定试验，试验前测定苯甲酸片热容量5 次，计算热容量最大值与最小值极差，极差小于50 J/g，说明仪器稳定性好，计算5 次热容量平均值输入仪器进行总能测定试验；①日内总能重复性试验：1 d内3个不同时段（09：00、14：00、17：00）分别测定调和油相同试样质量（0.6 g）总能；②日间总能重复性试验：连续7 d每天同一时段（14：00左右）测定调和油相同试样质量（0.6 g）总能；同一时间段每次测定3 个重复，计算其总能平均值，并计算相对标准偏差，对比调和油日内、日间总能测定结果的重复性。

1.2.2 不同试样质量对油脂总能测定结果的影响

试验选用豆油、调和油、椰子油、棕榈油、磷脂、月桂酸、鱼油、鸡油1#、鸡油2#、猪油1#、猪油2#等11 种油脂，每种油脂分别设计了4 个不同试样质量（0.4、0.6、0.8、1.0 g）试验组测定总能，每个相同试样质量组测定3 个重复，计算其总能平均值，比较不同质量组之间总能结果的差异。

1.2.3 不同仪器对油脂总能测定结果的影响

使用IKA C6000氧弹量热仪和TYHW-2000氧弹量热仪两种仪器，选用椰子油、棕榈油、豆油、月桂酸、磷脂5 种油脂分别测定每种油脂总能，椰子油、棕榈油、豆油、月桂酸称取试样质量为0.6 g，磷脂称取试样质量为0.8 g，每种油脂不同仪器试验组重复测定3 次，计算其总能平均值，对比不同仪器测定总能结果的差异。

1.3 数据处理及统计分析

运用SPSS 软件进行单因素ANOVA 检验，分析不同测定方法、日内日间试验、不同试样质量、不同仪器等因素对总能测定结果影响的差异显著性，P＞0.05表示差异不显著，P＜0.05 表示差异显著，P＜0.01 表示差异极显著。

2.1 测定方法选择及方法重复性试验

2.1.1 豆油是否加基质对总能测定结果的影响

豆油采用4 个不同试样质量，选用加基质（脱脂棉）和不加基质两种测定方法进行试验，结果见表1。

表1 不同试样是否添加基质对豆油总能的影响

由表1 可以看出，加基质时，随着试样质量增大，豆油总能呈减小趋势，且结果不稳定，4组数据差异极显著，极差（最高总能-最低总能）1 719 J/g，相对标准偏差和变异系数较大，试验结束后坩埚内颗粒状残渣较多，可能与添加基质有关；而不加基质时，不同试样质量的4 组数据差异不显著，极差49 J/g，相对标准偏差和变异系数小，且试样质量对测定结果影响较小，试验结束后坩埚内残渣单一且量少，燃烧较为充分。因此认为，在使用氧弹热量仪测定油脂总能时，无需添加基质。

2.1.2 方法重复性试验

调和油日内、日间总能测定结果见表2。由表2可以看出，日内、日间测定结果P 值均大于0.05，差异不显著，方法重复性好。

表2 调和油日内、日间总能测定结果

2.2 试样质量对油脂总能测定结果的影响

11 种油脂5 个不同试样质量组总能测定结果见表3。由表3 可以看出，不同试样质量对豆油、调和油、椰子油、月桂酸、鱼油、鸡油1#、鸡油2#、猪油1#、猪油2#等9 种油脂的总能测定结果影响差异不显著（P＞0.05），试样质量对棕榈油总能影响差异显著（P＜0.05），对磷脂总能影响差异极显著（P＜0.01），棕榈油质量为0.6～1.0 g 时总能结果显著高于质量为0.4 g 时的总能结果（P＜0.05），质量为0.8 g 时总能结果最高；磷脂质量为0.8～1.0 g 时总能结果显著高于质量为0.4～0.6 g 时总能结果（P＜0.05），质量为1.0 g时总能结果最高。

表3 不同试样质量的油脂总能测定结果（J/g）

本试验条件下，不同试样质量对棕榈油、磷脂总能测定结果的影响差异显著（P＜0.05）或极显著（P＜0.01），适宜样品质量为0.8 g 左右，不同试样质量对9 种油脂总能结果的影响均表现为差异不显著（P＞0.05），适宜样品质量范围为0.4～1.0 g。

2.3 不同仪器对油脂总能测定结果的影响

椰子油、棕榈油、豆油、月桂酸、磷脂5 种油脂用不同仪器测定总能结果见表4。

表4 5种油脂用不同仪器测定总能结果（J/g）

由表4 可以看出，用不同仪器测定5 种油脂总能结果差异不显著（P＞0.05），椰子油两组数据基本一致，棕榈油、豆油、月桂酸、磷脂用TYHW-2000氧弹量热仪测定总能结果略高于用IKA C6000 氧弹量热仪测定总能结果。

3.1 测定方法优化、方法重复性

由表1 可以看出，豆油测定总能不加基质试验结束后坩埚内残渣少量，燃烧较为充分，可能是添加脱脂棉整个燃烧更复杂所致，不加基质的情况下棉线能容易引燃油脂。因此认为，在使用氧弹量热仪测定油脂总能时，无需添加基质，与其他研究认为油脂流动性强、不易点燃，需要脱脂棉、定量滤纸等载体帮助引燃的观点不一致[24，30-31]。热容量试验中用TYHW-2000 氧弹量热仪测定苯甲酸热容量5 次，极差小于50 J/g，符合仪器说明书要求（RSD 为0.24%），高于国际标准ISO 1928—1995 和其他行业标准GB/T 213—2008 相对标准偏差不超过0.20%的要求[20]，但符合ISO 1928—2009 相对标准偏差不超过0.25%的要求，我国制定相关标准时如何控制有待于进一步研究确定。

调和油日内、日间总能测定结果差异不显著，方法重复性好，与杜中原等[25]研究使用2 种氧弹热量计在测定饲粮和饲料原料总能的日内、日间及总变异系数相对接近的结论一致。

3.2 油脂不同试样质量对总能结果的影响

不同试样质量对总能测定结果的差异显著性分析可以看出，不同试样质量对棕榈油表现为差异显著，0.6～1.0 g 时总能高于0.4 g 时，可能是0.4 g 时燃烧总能值相对较低，导致测定过程中水温上升幅度偏低而影响检测结果。0.6～1.0 g 时总能差异不显著，说明该称样量适宜，检测结果相对稳定。不同试样质量对磷脂表现为差异极显著，总能结果随着样品质量的增加而升高，可能是由于磷脂总能相对偏低，低样品质量时燃烧总能值相对较低，导致测定过程中水温上升幅度偏低而影响检测结果。0.8～1.0 g时总能差异不显著，检测结果相对稳定，如果继续增加试样质量总能结果如何变化，有待于进一步研究。但试样质量超过1.0 g 增加量有限。李仲玉等[19]认为，试样质量不得超过1.5 g，一般情况下不超过1.1 g，即1 次测量时所加试样燃烧后释放热量不要超过3.35×104 J。

3.3 不同仪器对油脂总能测定结果的影响

用TYHW-2000氧弹量热仪和IKA C6000氧弹量热仪两种氧弹量热仪测定5 种油脂总能结果差异不显著，与杜中原等[25]研究结论之一：两种氧弹热量仪在测定饲粮和饲料原料总能的变异系数（日内、日间及总变异系数）相对接近的结论一致。与其研究结论之二：氧弹热量仪型号1 在测定粪样总能的变异系数远高于氧弹热量仪型号2 的结论不一致。这主要是由于粪便中粗灰分含量相对于饲粮较高，通常出现燃烧不完全现象。与杜中原等[25]引述的不同学者用不同仪器测定中国玉米总能值存在差异的结论不一致。推测玉米测定时受样品粉碎粒度、燃烧时样品颗粒飞溅等因素的影响较多，还有不同实验室、不同环境条件，不同学者进行试验影响因素会更多；而油脂样品均一性好，不受粉碎粒度等因素的影响，本研究是同一操作者用同一样品在不同环境、不同仪器上进行测定。

在本试验条件下，油脂测定试验中无需添加基质，可以使用棉线直接引燃样品的方法进行测定。调和油日内和日间总能测定结果稳定、重复性好。不同试样质量对豆油、调和油、椰子油、月桂酸、鱼油、鸡油1#、鸡油2#、猪油1#、猪油2#等9 种油脂表现为差异不显著，适宜试样质量为0.4～1.0 g；对棕榈油表现为差异显著，适宜试样质量为0.6～1.0 g；对磷脂表现为差异极显著，适宜试样质量为0.8～1.0 g。用两种氧弹量热仪测定油脂总能结果无明显差异。

参考文献及更多内容详见：

饲料工业，2024，45（9）：101-106

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