APP下载

正丙醇分离蛋氨酸铬中无机铬的研究

2015-01-21姚亚军袁燕平黄逸强

饲料工业 2015年13期
关键词:正丙醇样量螯合

■姚亚军 袁燕平 黄逸强 杨 林

(1.长沙兴嘉生物工程股份有限公司,湖南长沙 410324;2.国家饲料质量监督检验中心,湖北武汉 430079)

铬对于动物生长意义重大,它能影响动物的糖类、脂肪、蛋白质等的代谢,提高动物的繁殖性能和免疫力等。在营养学研究中,铬分为无机铬和有机铬两大类。无机铬有氯化铬、硝酸铬等,蛋氨酸铬作为一种有机铬,其吸收率利用率、生物学效价高,因而作为一种常用添加剂广泛用于饲料生产中。

评价蛋氨酸铬品质的最重要指标就是蛋氨酸与铬螯合的程度,即螯合率,当产品中游离的无机金属铬离子较少时,则螯合程度高,反之,则低,所以检测其中无机铬的含量即能反映螯合率,也就反映了产品品质的优劣。

目前关于蛋氨酸铬螯合程度的评估方法鲜有报道,最近,兴嘉生物工程联合武汉饲料检测中心合作开发出一种检验蛋氨酸铬螯合程度的新方法,即用正丙醇浸提蛋氨酸铬中的游离铬,消解有机溶剂之后测得铬含量,从而有效评估蛋氨酸铬的品质。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

正丙醇(AR,天津永大),蛋氨酸铬(实验室自制),三氯化铬(AR,天津打大茂),硝酸(优级纯,株洲星空),振荡器(HY-5调速多用振荡器,金坛大地),离心机(TG16-WS台式高速离心机,湖南湘仪),AAS(AA-6300C,SHIMADZU)。

1.2 实验方法

称取样品,准确至0.000 1 g,将样品放置于50 ml离心管中,加入15 ml溶剂,振荡器上振荡10 min,离心分离,沉淀再加入有机溶剂15 ml重复上述操作2次,合并上清液,用有机溶剂定容至50 ml,备用。

酌情准确吸取一定体积上述溶液于锥形瓶中,在电炉上加热煮干,冷却后加入硝酸10 ml,再继续加热,直到溶液蒸干,取下后冷却,加入10 ml(1+3)盐酸,加热使其充分溶解,转移至容量瓶,用水定容,可酌情稀释,用原子吸收测定含量,计算溶解度、浸提率、回收率等。

2 结果与讨论

2.1 溶剂筛选

铬在不同有机溶剂中溶解度是不一样的,为了能分离蛋氨酸铬中的无机铬,需筛选出一种适宜的溶剂,使得无机铬在其中的溶解度很高,而蛋氨酸铬在其中的溶解度却极低甚至为零。本实验对比了甲醇、乙醇、丙醇、丁醇对于蛋氨酸铬和三氯化铬的溶解能力,结果见表1。

表1 溶剂初步筛选结果

从表1中数据可见,甲醇、乙醇、丙醇、丁醇比较,蛋氨酸铬和三氯化铬在丙醇中的溶解度,相较于其在甲醇和丁醇中的溶解度差别大,而在乙醇中,不管是蛋氨酸铬还是三氯化铬,从现象和AAS数据上都能较明显看出,乙醇和铬发生了反应,故不适合用于分离有机铬中的无机铬。尽管丙醇还是会溶解少量蛋氨酸铬,但是相对于能溶解的无机铬的量,已经算很低了,所以此处筛选出丙醇用于分离蛋氨酸铬中的无机铬。

2.2 回收率

为了考察蛋氨酸铬中的无机铬是否可以全部被正丙醇分离出来,尝试了在蛋氨酸铬中添加三氯化铬和硝酸铬,再用正丙醇浸提其中的无机铬,结果见表2和表3。

表2 三氯化铬添加到蛋氨酸铬中的回收率

表3 硝酸铬添加到蛋氨酸铬中的回收率

从表2和表3可看出,往蛋氨酸铬里添加3个水平的无机铬,无论是三氯化铬还是硝酸铬,回收率都能达到100%,说明蛋氨酸铬中存在无机铬,能用正丙醇提取出其中的无机铬。而回收率普遍超过100%,原因主要是蛋氨酸铬在正丙醇中有微小的溶解。总体上来说,如果蛋氨酸铬存在无机铬,则正丙醇是可以将其分离出来的。

2.3 正丙醇浸提蛋氨酸成品中无机铬

很多时候蛋氨酸铬成品都是原粉被稀释之后以助剂或多矿产品的形式存在,那么对这一类低含量助剂或多矿中蛋氨酸铬的品质考察则尤为重要,本实验尝试了通过正丙醇浸提铬来评估被稀释之后的蛋氨酸铬的品质,结果见表4~表5。

表4 正丙醇浸提低含量铬助剂结果

表5 正丙醇浸提低含量铬多矿结果

由表4可以看出,稀释到0.2%的蛋氨酸铬助剂或多矿,用正丙醇浸提时,铬的浸提率(被溶解出来的铬占总铬含量的比例)很低,不足2%和4%,说明此蛋氨酸铬助剂和多矿中的铬不易被正丙醇溶解出来,也就是蛋氨酸铬螯合率较高,品质较好。

由表5可以看出,当用正丙醇浸提更低含量的多矿时,浸提率跟称样量有很大关系,也就是说跟样品中的总铬含量有很大关系。当总铬超过1 000 μg时,浸提率很低,当总铬超过100 μg时,浸提率有点高,当总铬低于100 μg时,浸提率相对很高。

结合之前正丙醇分离蛋氨酸铬原粉中无机铬的实验数据,可以推断出这样一个结论:正丙醇中溶解的铬=有机铬(螯合铬)+无机铬(游离铬)。也就是说,当用正丙醇浸提蛋氨酸铬原粉或者稀释的蛋氨酸成品时,50 ml正丙醇中溶解的有机铬的量相对稳定,而变化的是溶解的无机铬的量,无机铬(游离铬)随有机铬含量的降低而降低,这就解释了为什么原粉的浸提率较低,而低含量多矿当称样量小时,浸提率较高。当提高称样量,浸提率会下降,这一情况说明用此方法评估检测低含量多矿中的蛋氨酸铬,需控制好合适称样量。

2.4 低含量无机铬助剂

为了和蛋氨酸铬的有机铬成品相对比,需要考察无机铬配制的低含量助剂能否被正丙醇浸提出其中全部的铬,正丙醇对无机铬助剂中的铬的浸提结果见表6。

由表6可知,用三氯化铬或硝酸铬、蛋氨酸、麦饭石配制成低含量的无机铬助剂,用正丙醇溶解无机铬,浸提率都在95%以上,变异系数也较低,说明低含量无机铬助剂中的铬基本用正丙醇基本可以浸提完全,也就是进一步佐证了一个结论:低含量蛋氨酸铬成品也能用正丙醇浸提方法评估其中蛋氨酸螯合程度。

表6 正丙醇浸提无机铬助剂结果

3 结论

采用正丙醇能有效地将蛋氨酸铬产品中的无机铬进行分离(如果是低含量的蛋氨酸铬成品,则需要加大称样量,这样正丙醇对铬的浸提率才能较好地反映无机铬在样品中所占的比例情况)。能很好检测蛋氨酸铬产品的螯合情况,采用正丙醇分离提取方法是有效评估蛋氨酸铬产品品质的有效方法。

猜你喜欢

正丙醇样量螯合
玉米低聚肽螯合铁(II)的制备和结构表征
元素分析仪测定牧草样品适宜称样量的确定
页岩油气勘探中热解分析与总有机碳预测
化肥检验中称样量与检测结果的误差分析
苯-正丙醇-三辛基甲基醋酸铵物系等压气液相平衡数据的测定及关联
猪皮胶原肽-锌螯合物的制备工艺研究
不同结构的乌鳢螯合肽对抗氧化活性的影响
响应面法优化蜡质芽孢杆菌低产正丙醇发酵工艺
含离子液体乙腈-正丙醇体系的等压汽液平衡
螯合型洗涤助剂柠檬酸一氢钠与Ca2+离子螯合机理的理论研究