魚粉快速鑒別方法—魚粉氨基酸近紅外分析技術

王俊強 · 發表于 2007-11-6 15:22:27

魚粉快速鑒別方法—魚粉氨基酸近紅外分析技術

　　魚粉是飼料工業中一種重要的優質蛋白原料，需求量大，價格昂貴且易于摻雜使假，常為個別廠商所利用。由于摻雜物質多種多樣（如皮革粉、羽毛粉、血粉、動物蹄角、植物蛋白原料、淀粉類物質、尿素、石灰石等）或幾種物質同時摻雜，因而通常不易快速鑒別。目前對摻假魚粉而言，粗蛋白含量的高低已無實際意義；氨基酸常規分析結果在一定程度上可為鑒別摻假魚粉提供極有價值的信息，但該方法耗時較長，費用較高，一時難于普遍應用。氨基酸近紅外分析技術在一定程度上可快速定性鑒別魚粉是否摻假，為生產實踐提供了一條行之有效的辯假途徑。
　　魚粉氨基酸近紅外定標方程的準確性檢驗及樣品分析的精度控制

　　1．1 氨基酸近紅外分析技術　近紅外技術是依據被檢測樣品某一化學成份對近紅外區光譜的特定吸收規律而進行定量測定的一種物理分析方法，具有檢測速度快、精度可靠、費用低廉、簡單易學及操作誤差小等特點，在飼料行業中已被廣泛采用。

　　1．2 魚粉氨基酸定標方程　應用近紅外技術分析飼料原料氨基酸含量首先必須建立相應的定標方程，之后還需對定標方程進行準確性檢驗（對定標本身的準確性檢驗稱為內部驗證，應用定標方程分析未知樣品的準確性檢驗稱為外部驗證），方能最終應用該定標方程來分析樣品的氨基酸含量。德國德固薩公司建立的魚粉氨基酸定標方程目前已升級到第四版，魚粉標樣共204個（色氨酸115個），其內部驗證和外部驗證（隨機采取20個未知魚粉樣品）結果見表1。

　　從上表可看出，由于定標樣品數量較多，因而該定標應用范圍較廣，且其預測誤差除胱氨酸外均低于4.5%，可以滿足生產實際的精度要求。

　　1．3 近紅外分析的精度控制　通過近紅外方法分析樣品氨基酸含量的誤差控制是通過gH值來反映的。通俗地理解，gH值是指在空間范圍內，分析樣品與所有定標樣品的平均距離，它反映了分析樣品與定標樣品的接近程度，gH值越低表示該樣品為規范樣品且分析結果精度高，反之則精度降低。通常對gH值設定一臨界點，該臨界點是綜合定標方程準確性檢驗結果和不同行業對分析結果的精度要求而設定的，gH值超過臨界點則系統自動報警，表示該分析樣品為非規范樣品，分析結果誤差較大。對于魚粉而言，非規范樣品在很大程度上為劣質魚粉樣品。　　1．4 魚粉樣品近紅外分析結果　德固薩上海近紅外分析室自2000年1月至2001年10月共測定客戶魚粉樣品533個，其中gH值小于3.0（報警值）的共有485個，大于3.0的共有48個，其氨基酸平均含量及與標準值差異分別見表2、表3。

　　注：*表示所有樣品干物質含量均校正為91％；**表示在特定蛋白含量條件下通過回歸公式（德固薩公司97年發布）計算的氨基酸含量（下同）。

　　從表2、3可以看出，對于所有規范魚粉樣品而言，德固薩公司開發的氨基酸定標可以較準確地測定其氨基酸含量；而對于非規范魚粉樣品而言，近紅外分析結果則可以定性地反映該樣品的主要質量問題，即與相同蛋白含量的常規魚粉相比，蛋氨酸和賴氨酸含量極低。

　　1．5 非規范魚粉樣品氨基酸的化學分析結果　從48個gH>3.0的非規范魚粉樣品中隨機取10個樣品進行氨基酸化學分析，分析結果見表4。

　　從表4可以看出，上述10個樣品粗蛋白含量均較高（平均為66.19%），但蛋氨酸和賴氨酸含量很低（平均為0.86%和2.54%），胱氨酸含量很高（平均為1.78%），每個樣品的主要氨基酸含量與其蛋白含量極不相稱。可以肯定，所有這些魚粉樣品均有嚴重的摻假，而且摻雜羽毛及血粉（粗蛋白及胱氨酸含量高）的可能性大。由此可見，僅通過分析魚粉的粗蛋白含量來評定魚粉的品質極不可靠。同時所有這些樣品的gH值（平均為6.6）亦遠高于臨界值（3.0）。

　　通過魚粉近紅外氨基酸分析定性鑒別摻假魚粉的合理性分析

　　之所以可以通過近紅外技術分析飼料原料營養成份，是因為不同的飼料原料以及同一種原料中不同的營養成份對近紅外光譜均有其特異的吸收規律，這種規律的具體體現就是定標方程。對于魚粉氨基酸及粗蛋白定標而言，由于它是基于幾百個有代表性魚粉的化學分析結果，因此只能測定樣品中來源于魚粉的蛋白及氨基酸含量，而對樣品中摻雜物質提供的蛋白和氨基酸不具有相同的吸收規律，亦不能進行準確的測定，正如不能應用魚粉氨基酸定標分析其他原料氨基酸一樣。對于摻假魚粉而言，樣品中由魚粉提供的蛋白和主要氨基酸（蛋氨酸和賴氨酸）含量必然很低（表3和表4中樣品分析結果充分說明這一點）。

　　必須承認，應用魚粉氨基酸定標鑒定摻假魚粉有其局限性，因為開發魚粉氨基酸定標的目的在于分析正常魚粉的氨基酸含量，而不在于鑒定摻假魚粉；同時魚粉定標亦有一定的應用范圍（見表1），而摻雜魚粉常超出這一范圍。對于品質較差的正常魚粉而言，gH值也可能報警。另外，雖然可根據gH值偏離正常范圍的程度來定性鑒別魚粉是否摻假，但不能提供摻假魚粉的準確氨基酸分析結果，氨基酸測定仍需經經典化學分析。

　　小　結

　　通過近紅外技術分析一個魚粉樣品的氨基酸含量只需幾分鐘，對于只能進行粗蛋白分析的眾多國內飼料廠家而言，應用近紅外氨基酸定標不但可以較準確測定正常魚粉的氨基酸含量，而且在一定程度上可以定性鑒定摻假魚粉，避免造成經濟損失。（參考文獻略）