Способ определения сырой клетчатки в биологических материалах

 

Изобретение предназначено для использования в сельском хозяйстве для определения сырой клетчатки в биологических материалах. В навеску измельченного воздушно-сухого материала дополнительно вносят навеску сухой клетчатки, общую навеску обрабатывают реагентной смесью, включающей дистиллированную воду, уксусную кислоту и азотную кислоту в объемном соотношении 1:8:1, при кипячении, осадок фильтруют, промывают, сушат и взвешивают, рассчитывают результат. Способ позволяет упростить определение клетчатки и сократить его продолжительность.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, конкретно к способам определения сырой клетчатки в биологических материалах (растительные материалы, корма, комбикорма), и может быть использовано в исследованиях и при анализе материалов.

Определение сырой клетчатки, в частности, в кормах важно для оценки их качества и питательности.

Определение сырой клетчатки основано, как правило, на гидролизе биологических материалов путем обработки их химреагентами при нагревании для превращения других компонентов (углеводов, белков, крахмала, жиров и т.п.) в водорастворимое состояние и отделение их от остатка фильтрованием.

Описан метод определения сырой клетчатки в кормах [1, 2], основанный на взятии навески измельченного воздушно-сухого материала (1-2 г), обработке ее водными растворами химреагентов при нагревании (кипячении), сначала раствором серной кислоты, потом раствором щелочей, фильтровании осадка, промывке его горячей водой, сушке и взвешивании осадка на предварительно высушенном и взвешенном бумажном фильтре.

Осадок после кислотной обработки фильтруют на воронке Джандиери, обтянутой тканью, затем после щелочной обработки на воронке Бюхнера с бумажным фильтром. В обоих случаях фильтруют под вакуумом водоструйного насоса или насоса Комовского.

Бумажный фильтр исходный и с осадком высушивают либо при 105^oС в течение 4 часов, либо при 160^oС - 1,5-2 часа. Содержание сырой клетчатки рассчитывают как отношение массы осадке к навеске материала (в процентах).

Известен способ определения сырой клетчатки [3], по которому навеску материала вначале обезжиривают эфиром либо бензином при кипении, затем высушенный остаток переносят в стакан, добавляют 50 мл 8%-ного водного раствора H₂S0₄ и дистиллированной воды до 100 мл, материал гидролизуют кипячением 10 минут. Горячий раствор отсасывают через воронку Джандиери, обтянутую тканью (батистом) при помощи вакуумного насоса, осадок промывают водой, частицы осадка смывают в стакан, объем жидкости доводят до 100 мл. Из дозатора приливают 9 мл 30%-ного водного раствора NaOH и кипятят 10 мин. Горячий раствор фильтруют через предварительно взвешенный бумажный фильтр в вакууме, промывают 4-5 раз горячей водой, удаляют жидкость. Осадок с фильтром переносят в бюкс, сушат в сушильном шкафу 5 часов при 100-105^oС, взвешивают. По величине остатка клетчатки рассчитывают ее содержание в материале в процентах.

Недостатками способа являются: - большая трудоемкость и сложность определения вследствие использования воронок Джандиери и Бюхнера с вакуум-насосом; - длительность гидролиза, фильтрования и промывки (длительность 3-4 часа).

Длительность гидролиза, фильтрования и промывки связана особенно с образованием мелких частиц осадка, вязкостью щелочного раствора, необходимостью переноса осадка с фильтра в раствор после кислотной обработки.

Цель изобретения - упрощение определения и сокращение его продолжительности.

Указанная цель достигается тем, что в навеску в пробирке на 50 мл мелкоизмельченного воздушно-сухого материала (0,6-1,5 г) вносят дополнительно навеску 0,1-0,2 г чистой сухой клетчатки в виде кусочков фильтровальной сухой бумаги по ГОСТ 12026-76 (размером 2-4 мм), добавляют туда 20-32 мл реагентной смеси, включающей дистиллированную воду - уксусную кислоту - азотную кислоту концентрированную (60-65 мас.%) в объемном соотношении 1:8:1, кипятят на водяной бане 45-50 минут, осадок отфильтровывают через предварительно высушенный и взвешенный бумажный фильтр на стеклянной воронке, промывают 4-5 раз горячей дистиллированной водой (70-90^oС). Фильтр с осадком и воронкой помещают в сушильный шкаф при 160^oС и сушат 1-1,5 часа, охлаждают и взвешивают.

Содержание сырой клетчатки рассчитывают по формуле (X, %): где a - масса осадка на фильтре, г; b - масса навески вносимой клетчатки, г; Н - навеска анализируемого материала, г.

Особенностью предложенного способа является то, что в качестве химреагента для гидролиза навески материала используют реагентную смесь дистиллированной воды, уксусной кислоты и концентрированной азотной кислоты (реактивы) в объемном соотношении 1:8:1 в количестве 20-32 мл соответственно при навесках 0,5-1,5 г. Кроме того, в навеску материала вносят дополнительно навеску чистой сухой клетчатки в виде кусочков фильтровальной бумаги (2х4 мм) 0,10-0,20 г.

В процессе гидролиза, фильтрования и промывки осадка введенная клетчатка служит матрицей (основой), на которой адсорбируется освобождающаяся из материала клетчатка, что способствует укрупнению ее частиц и ускоряет фильтрование и промывку. Исключается использование щелочных реактивов.

Пример 1. В пробирку вместимостью 50 см³ вносят навеску 0,847 г мелкоизмельченной пробы зеленой массы травы камфоросмы в воздушно-сухом состоянии и дополнительно 0,16 г сухой клетчатки (в виде частиц фильтровальной бумаги размером 2х4 мм ГОСТ 12026-76), добавляют 32 мл реагентной смеси (вода - уксусная кислота - азотная кислота) и на водяной бане кипятят 1 час.

Затем в горячем состоянии содержимое пробирки взбалтывают и переносят на предварительно высушенный и взвешенный бумажный фильтр на стеклянной воронке, количественно переносят горячей водой остатки осадка, фильтруют, промывают 4-5 раз горячей водой (70-90^o), воронку с фильтром и осадком помещают в сушильный шкаф при 160^oС и сушат 1 час 10 мин, взвешивают осадок.

Содержание сырой клетчатки (X) равно Пример 2. В пробирку, как в примере 1, вносят навеску мелкоизмельченного кукурузного силоса в воздушно-сухом состоянии 1,487 г и дополняют 0,2 г сухой клетчатки, добавляют 32 мл реагентной смеси и на водяной бане кипятят 1 час. Затем фильтруют, промывают 5 раз горячей водой, сушат при 160^oС 1 час 30 мин, взвешивают осадок, рассчитывают результат, как в примере 1. Содержание сырой клетчатки 20,0%.

Пример 3. В пробирку, как в примере 1, вносят навеску 0,612 г мелкоизмельченного сенажа суданки в воздушно-сухом состоянии и дополнительно 0,12 г сухой клетчатки, добавляют 20 мг реагентной смеси, на водяной бане кипятят 45 мин. Затем фильтруют, осадок промывают 4 раза горячей водой, осадок сушат при 160^oС 1 час. Взвешивают и рассчитывают результат. Содержание сырой клетчатки 22,5%.

Пример 4. В пробирку, как в примере 1, вносят навеску 1,056 г мелкоизмельченной зеленой массы травы пырея в воздушно-сухом состоянии и дополнительно 0,11 г сухой клетчатки, добавляют 25 мл реагентной смеси, кипятят на водяной бане 55 мин. Затем фильтруют, промывают 4 раза горячей водой, сушат осадок при 160^oС 1 час, взвешивают, рассчитывают результат. Содержание сырой клетчатки 41,9%.

Пример 5. В пробирку, как в примере 1, вносят навеску 1,031 г мелкоизмельченного воздушно-сухого комбикорма на основе смеси зерновых и дополнительно 0,12 г сухой клетчатки, добавляют 20 мл реагентной смеси, кипятят на водяной бане 45 минут, фильтруют, промывают 4 раза горячей водой, осадок сушат при 160^oС 1 час, взвешивают и рассчитывают результат. Содержание сырой клетчатки 4,3%.

Продолжительность гидролиза, фильтрования и промывки составляет 1 час 30 мин - 1 час 45 минут.

Таким образом, предложенный способ позволяет упростить определение сырой клетчатки и сократить его продолжительность.

Источники информации 1. ГОСТ 13496.2-84. Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Метод определения сырой клетчатки.

2. Инструкция для лабораторий государственной агрохимслужбы по анализам кормов. М.: ЦИНАО, 1978, с.37.

3. Разумов В.А. Массовый анализ кормов. Справочник. М.: Колос, 1982, с. 19.

Формула изобретения

Способ определения сырой клетчатки в биологических материалах путем взятия навески измельченного воздушно-сухого материала, обработки ее химреагентом при кипячении, отделении осадка, его промывки, сушки и взвешивания, отличающийся тем, что в навеску материала (0,6-1,5 г) дополнительно вносят 0,10-0,20 г сухой клетчатки в виде кусочков фильтровальной бумаги, общую навеску обрабатывают 20-32 мл реагентной смеси, включающей дистиллированную воду, уксусную кислоту и азотную кислоту концентрированную в объемном соотношении 1: 8: 1, при кипячении на водяной бане 45-60 мин, фильтруют, промывают осадок горячей водой, сушат, взвешивают и рассчитывают результат известными методами.