高锰酸钾法测定饲料钙含量的水浴陈化条件研究

鲁琼芬 李琦华 冷 静 杨庆然 毛华明*

（1.云南农业大学动物科学技术学院 云南省动物营养与饲料重点实验室，云南昆明650201；2.龙陵县畜牧工作站，云南保山678300）

钙是动物体内必需的矿物元素。在现代动物生产条件下，钙已成为配合饲料必须考虑且添加量较大的重要营养素。猪、禽最易出现钙缺乏，幼龄生长动物表现为佝偻病，成年动物骨软化症、骨松症，高产奶牛缺钙发生产后瘫痪[1]。饲料钙含量是饲料检验中不可或缺的指标，“饲料中钙的测定”（GB/T 6436—2002）[2]和“饲料中钙的测定”（GB/T 6436—2018）[3]用草酸钙定量沉淀步骤为“放置过夜沉淀陈化（或在水浴上加热2 h）”，国标中均未明确具体水浴温度。张垚等[4]在应用水浴法测定饲料中钙含量的研究中，建议钙含量在2%以下，60 ℃水浴1 h，9%或10%以上的含量可用40 ℃水浴3 h，2%～9%水浴条件为50 ℃水浴2 h，但一般在分析检测饲料样品时其钙含量往往都是未知的，故该研究在具体检测分析中实用性不高。本试验为确定适宜的具体水浴温度，缩短饲料钙含量的测定时间，对水浴沉淀陈化条件进行了研究。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验选取单一饲料原料、配合饲料和浓缩饲料共16 个样品，样品采集按照张丽英主编的《饲料分析及饲料质量检测技术》要求进行。

1.2 试验方法

依据“饲料中钙的测定”（GB/T 6436—2002）进行，试样采用干法处理。试验为明确国标中陈化过夜可用在水浴上加热2 h替代，采用2×3交叉试验设计，设定水浴温度（80、85、90 ℃）及水浴时间（0.5、1、2 h），水浴完成后将溶液冷却至室温，再继续下一个步骤测定，每个样品重复测定3次，根据二因素分析结果，再与放置过夜陈化的对照组，进行单因素方差分析，筛选最佳水浴时间和温度。

1.3 主要仪器

DL-180A 超声波清洗机、HH.SY21-Ni 恒温水浴锅、CP-214 电子分析天平、SC404 电热板、电炉、SX2-4-10高温箱、F2 102微型植物粉碎机、分析筛、坩埚、容量瓶（100 ml）、滴定管（酸式，25 ml）、玻璃漏斗（6 cm直径）、定量滤纸（中速，直径7～9 cm）、移液管（10、20 ml）、烧杯（250 ml）等。

1.4 数据处理及统计分析

所有原始数据采用Excel进行统计，采用SPSS 17.0统计软件进行交叉分组的二因素方差分析、单因素方差分析和LSD多重比较，数值用“平均值±标准差”表示。

2 结果与分析

表1 不同水浴温度和时间对钙含量测定的影响

由表1 可知，除磷酸氢钙和石粉外，其他样品测定值存在水浴时间和温度的显著差异（P<0.05），但水浴时间和温度无交互作用。

由表2 可知，在水浴时间恒定的条件下，与过夜陈化相比，水浴时间0.5 h，3 个水浴温度（80、85 ℃和90 ℃）测定的钙含量为磷酸氢钙和石粉钙含量差异不显著（P>0.05），其余14个样品钙含量均为差异显著（P<0.05），但水浴时间0.5 h，水浴温度90 ℃，玉米DDGS、菜籽粕和鱼粉的钙含量差异不显著（P>0.05）除外。与过夜陈化相比，水浴时间1 h，水浴温度80 ℃，磷酸氢钙和石粉的钙含量差异不显著（P>0.05），其余14个样品钙含量均为差异显著（P<0.05）；水浴时间1 h，水浴温度85 ℃，膨化大豆、菜籽粕、猪浓缩饲料、鱼粉、磷酸氢钙和石粉共6 个样品的钙含量差异不显著（P>0.05），其余10个样品的钙含量均为差异显著（P<0.05）；水浴时间1 h，水浴温度90 ℃16个样品的钙含量差异均不显著（P>0.05）。与过夜陈化相比，水浴时间2 h，水浴温度80 ℃玉米蛋白粉、菜籽粕、肉小鸭配合饲料、猪浓缩饲料、磷酸氢钙和石粉共6个样品的钙含量差异不显著（P>0.05），其余10个样品的钙含量均为差异显著（P<0.05），水浴时间2 h，水浴温度为85 ℃和90 ℃16 个样品的钙含量均为差异不显著（P>0.05）。但水浴时间2 h，水浴温度80 ℃，玉米DDGS的钙含量差异显著（P<0.05）除外。

表2 不同水浴温度和时间与过夜陈化的钙含量比较（%）

表2（续） 不同水浴温度和时间与过夜陈化的钙含量比较（%）

在水浴温度恒定的条件下，与过夜陈化相比，水浴温度80 ℃，水浴时间0.5 h，16个样品的钙含量差异显著(P<0.05)，水浴温度80 ℃，水浴时间1 h，牛精料补充料、猪浓缩饲料、磷酸氢钙和石粉4个样品含量差异不显著(P>0.05)，其余12 个样品的钙含量均为差异显著(P<0.05)，水浴温度80 ℃，水浴时间2 h，玉米蛋白粉、玉米DDGS、菜籽粕、肉小鸭配合饲料、牛精料补充料、猪浓缩饲料、磷酸氢钙和石粉8 个样品含量差异不显著(P>0.05)，其余8个样品的钙含量均为差异显著(P<0.05)。与过夜陈化相比，水浴温度85 ℃，水浴时间0.5 h，鱼粉、磷酸氢钙和石粉3个样品含量差异不显著(P>0.05)，其余13个样品中钙含量均为差异显著(P<0.05)；水浴温度85 ℃，水浴时间1 h，玉米蛋白粉、膨化大豆、豆粕、菜籽粕、牛精料补充料、猪浓缩饲料、鱼粉、磷酸氢钙和石粉9个样品含量差异不显著(P>0.05)，其余7个样品的钙含量均为差异显著(P<0.05)。与过夜陈化相比，水浴温度90 ℃，水浴时间0.5 h，豆粕、菜籽粕、鱼粉、磷酸氢钙和石粉5个样品含量异不显著(P>0.05)，其余11个样品中钙含量均为差异显著(P<0.05)。

综合以上分析可得出，当饲料中钙含量小于8%时，水浴时间和温度会影响饲料钙含量的测定，85 ℃时水浴时间为2 h或90 ℃时水浴时间1～2 h不影响饲料中钙含量测定；当饲料中钙含量大于22%时，水浴时间和温度不影响饲料中钙含量的测定。

3 讨论

陈化是指在沉淀过程中，待沉淀完全后，让初生的沉淀与母液一起放置一段时间。其目的是去除沉淀中包藏的杂质，让沉淀晶体生长增大晶体粒径，并使其粒径分布比较均匀。通过溶解—再沉淀，物质由小颗粒转移到大颗粒表面上而使沉淀粒子成长的现象叫再凝结，又称陈化。陈化现象不仅发生在沉淀过程结束之后，也发生沉淀进行过程中，它促使沉淀物粒子长大，有利于生成大颗粒沉淀物。在陈化过程中，不仅小晶粒转化为大晶粒，而且还可以使不完整的晶粒转化为较为完整的晶粒，亚稳态的沉淀转化为稳定的沉淀。初生的沉淀不一定具有稳定的结构，本试验中草酸钙在室温下沉淀得到的是CaC2O4·2H2O和CaC2O4·3H2O的混合沉淀物，它们与母液在高温下一起放置，将会变成稳定的CaC2O4·H2O。朱宇旌等[5]研究比较了高锰酸钾法、均相沉淀法、EDTA法、双氧水法、钙色素法的研究结果，发现其准确性及精密度较高锰酸钾法稍差，其他学者的研究结果也证明了此观点[6-9]。

本试验研究表明，磷酸氢钙和石粉除外的其他样品钙含量测定值存在水浴时间和温度的显著差异，但水浴时间和温度无交互作用。但当饲料中钙含量小于8%时，水浴时间和温度会影响饲料中钙含量的测定，不过85 ℃水浴2 h，90 ℃水浴1～2 h不影响饲料中钙含量的测定；当饲料中钙含量大于22%时，水浴时间和温度不影响饲料中钙含量的测定。

4 结论

水浴时间和温度会影响饲料中钙含量的测定，但85 ℃水浴2 h 或90 ℃水浴1～2 h 不影响饲料中钙含量测定，可替代过夜放置陈化。