Зоотехнический анализ кормов. Практикум

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ СЫРОЙ КЛЕТЧАТКИ В КОРМАХ

Время: 2 ч

Вопросы

1.Зоотехническое понятие «сырая клетчатка».

2.Корма богатые и бедные клетчаткой.

3.Определение сырой клетчатки по Геннербергу и Штоману.

Литература

1. Петухова Е. А., Бессарабова Р. Ф., Халенева Л. Д., Антонова О. А.

Зоотехнический анализ кормов. — 2-е изд., доп. и перераб. — М.: Агропромиздат, 1989. — 239 с.: учебники и учебное пособие для вузов. —

С. 26–34.

Цель занятия. Ознакомиться с содержанием углеводов в различных кормах, научиться определить сырую клетчатку в них.

Методические указания

К сырой клетчатке относятся вещества, которые остаются нерастворенными после пятиминутного кипячения в 4%-м растворе серной кислоты, затем пятиминутного кипячения в 2,5%-м растворе щелочи. Сырой ее называют потому, что указанные реагенты не полностью удаляют сопутствующие вещества — лигнин, гемицеллюлозы, пентозаны, минеральные вещества и др.

Сущность метода определения сырой клетчатки основана на обработке исследуемого вещества растворами серной кислоты и едкой щелочи, спиртом и эфиром. Под действием кислоты при кипячении нерастворимые углеводы (крахмал и частично гемицеллюлозы) гидролизуются и в раствор переходят амидные соединения, амины, частично алкалоиды и минеральные вещества.

Щелочь переводит в растворимое состояние белковые вещества, жиры и жироподобные вещества, омыляя и эмульгируя их. Кроме того, она растворяет значительную часть оставшихся гемицеллюлоз и частично лигнин. С помощью спирта и эфира извлекают растворимые в них вещества (смолы, остатки жира, воска, красящие вещества и др.). После воздействия перечисленных выше растворителей в остатке получают сырую клетчатку.

Ход определения

Оборудование и реактивы: водоструйный насос, электроплитки, хим. стакан емкостью 250 мл, стеклянные палочки, мерный цилиндр 250 мл, бюксы, эксикатор, воронки, промывалки, 4%-й раствор серной кислоты, 5%-й раствор щелочи, спирт, эфир, фильтры бумажные.

1. В занумерованный бюкс поместить бумажный фильтр, высушить в сушильном шкафу при температуре 105°С в течение 1 ч и после охлаждения в эксикаторе взвесить на аналитических весах.

31

2.Взять в пробирку среднюю пробу воздушно-сухого корма (1–3 г, в зависимости от предполагаемого содержания клетчатки) и взвесить на аналитических весах.

3.Перенести содержимое пробирки в химический стакан, взвесить пустую пробирку и по разнице в массе пробирки с пробой корма и пустой определить навеску.

4.Навеску корма в стакане залить 200 мл 4%-го раствора серной кислоты. Уровень жидкости в стакане зафиксировать восковым карандашом. Смесь тщательно перемешать стеклянной палочкой и довести до слабого кипячения на электроплитке. Кипячение продолжать в течение 5 мин, считая от начала кипячения при периодическом помешивании палочкой. При сильном кипении под стакан положить асбест.

5.Стакан снять с плитки, смыть со стенок приставшие частицы, дать отстояться осадку и еще горячий раствор отсосать с помощью водоструйного насоса. Для этого использовать воронку диаметром 5 см, обтянутую шелковой тканью или тканью из капронового сита с диаметром отверстий ткани не более 0,1 мм или воронку Джандиери с бумажным фильтром для проб с содержанием клетчатки не менее 3%. Эти воронки посредством толстостенной трубки соединяют с колбой Бунзена вместимостью 3–5 мл. Колба Бунзена соединена в свою очередь с электровакуумным или водоструйным насосом. Насос привести

вдействие и осторожно ввести воронку в стакан до соприкосновения с поверхностью горячей жидкости (погружать глубоко в жидкость не рекомендуется) и отсосать раствор в колбу Бунзена. По мере отсасывания раствора воронку опускать, чтобы она все время касалась жидкости. Отсасывание продолжать до тех пор, пока объем жидкости над осадком останется примерно на уровне 10 мм.

6.По окончании отсасывания воронку вынуть из стакана, перевернуть фильтры вверх и дать оставшейся в воронке жидкости стечь в колбу Бунзена. Выключить насос и тщательно обмыть фильтр горячей дистиллированной водой, используя при этом стеклянную палочку с резиновым наконечником для снятия частиц с ткани. Воронку промывают над стаканом. Отсасывание проводят три раза.

7.После промывания осадка дистиллированной водой от серной кислоты

встакан налить 100 мл 5%-го раствора гидроокиси калия и долить горячей дистиллированной водой до метки 200 мл (концентрация щелочи в стакане составит 2,5%).

8.Содержимое стакана тщательно перемешать и кипятить 5 мин на электроплитке при периодическом помешивании.

9.После кипячения осадок перенести в воронку Бюхнера с бумажным фильтром, который предварительно высушен в сушильном шкафу при температуре 160°С в течение 15 мин (или при 105°С в течение 1 ч) и взвешен вместе с бюксом.

10.Осадок на фильтре тщательно отмыть горячей дистиллированной водой от щелочи (проба на лакмус), затем промыть 15 мл спирта и 15 мл эфира. При фильтровании использовать электровакуумный или водоструйный насос.

32

11.Промытый таким образом осадок перенести вместе с фильтром из воронки Бюхнера в тот же бюкс, в котором высушивали пустой фильтр, и высушивать в сушильном шкафу при температуре 170°С в течение 1,5–2 ч (или при 105°С в течение 4 ч).

12.По окончании высушивания бюкс с фильтром и клетчаткой охладить

вэксикаторе до комнатной температуры и взвесить на аналитических весах.

13.Определить массу сырой клетчатки, вычитая из массы бюкса с фильтром и клетчаткой массу бюкса с пустым фильтром.

Записи вычисления по определению сырой клетчатки в _________________

Масса сырой клетчатки = масса бюкса с фильтром и навеской после высушивания (А) – вес бюкса с фильтром (а).

Разница двух определений не должна превышать 0,3%.

Вычислить процентное содержание клетчатки в воздушно-сухом веществе по формуле:

где

Х — содержание клетчатки в воздушно-сухой пробе корма, %; А — масса сырой клетчатки, г; Н — навеска корма, г.

33

6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ КАЛЬЦИЯ И ФОСФОРА В ОБРАЗЦЕ

Время: 2 ч

Вопросы

1.Значение кальция в кормлении животных.

2.Содержание кальция в различных кормах.

Литература

1. Петухова Е. А., Бессарабова Р. Ф., Халенева Л. Д., Антонова О. А.

Зоотехнический анализ кормов. — 2-е изд., доп. и перераб. — М.: Агропромиздат, 1989. — 239 с.: учебники и учебное пособие для вузов. —

С. 26–34.

Цель занятия. Ознакомиться с содержанием в различных кормах, научиться расчетным методом определять кальций и фосфор в них.

Методические указания

Минеральные вещества необходимы для роста молодняка и поддержания в здоровом состоянии взрослых животных, а также для нормального размножения. Они входят в состав всех без исключения органов и тканей, играют важную роль в обмене веществ.

Сущность метода. В основу метода положены осаждение кальция щавелевокислым аммонием и последующее разложение щавелевокислого кальция серной кислотой и титрование выделившейся щавелевой кислоты с антинормальным раствором марганцовокислого калия. При расчетах исходят из того, что 1 мл 0,01 н раствора KMnO4 соответствует 0,0002 г кальция. Реакции идут по уравнению:

1)CaCL2 + (NH4) 2C2 O4 =CaC2O4 + 2N4CL;

2)CaC2 O4 + H 2SO4 = H2 C 2O4 + CaSO4.

Ход определения

Оборудование и реактивы: центрифужные пробирки, мерные пипетки, бюретки на 25 и 50 мл, капельницы, промывалки, водяная баня, центрифуга, 10%-й раствор соляной кислоты (или разведенной в соотношении 1 : 3), концентрированная азотная кислота, 5%-й или 1%-й раствор серной кислоты, 4%-й раствор щавелевокислого аммония, 0,01 н раствор марганцовокислого калия, 25%-й, 10%-й и 2%-й водные растворы аммиака, 80%-й и 10%-й растворы уксусной кислоты, 0,1%-й раствор метилоранжа (водный), дистиллированная вода.

1. Полученную после сжигания золу растворяют в разведенной соляной кислоте (1 : 3), для этого в тигель с золой добавляют 3–5 капель дистиллированной воды и осторожно приливают 5–10 мл разведенной соляной кислоты. Содержимое тигля перемешивают стеклянной палочкой (при необходимости нагревают до кипения), в результате чего зола растворяется (образуются хлористые соли). Иногда для лучшей растворимости золы в тигель добавляют несколько капель азотной кислоты. Раствор переливают через

34

воронку в мерную колбу на 100 мл. Тигель с остатками золы повторно обрабатывают 5–10 мл соляной кислоты (1 : 3) и содержимое переливают в ту же мерную колбу на 100 мл. Затем тигель обмывают дистиллированной водой несколько раз, сливая воду в мерную колбу. Доводят объем раствора золы до метки и тщательно перемешивают.

2.В центрифужные пробирки наливают по 3–5 мл раствора золы.

3.В контрольные пробирки вместо раствора золы наливают по 35 мл дистиллированной воды.

4.В пробирки с испытуемым и контрольным растворами добавляют по 2– 3 капли индикатора метилоранжа.

5.Для нейтрализации добавляют несколько капель 10%-го водного раствора аммиака до перехода окраски раствора из красной в желтую.

6.Для создания слабокислой реакции (раствор должен быть краснооранжевого цвета) добавляют несколько капель 10%-й уксусной кислоты.

7.Пробирки ставят на 2–3 минуты на кипящую водяную баню.

8.Добавляют 2–3 мл щавелевокислого аммония (насыщенный горячий раствор).

9.Пробирки снова ставят на горячую водяную баню на 30–40 мин (можно оставить их на ночь без подогрева), щавелевокислый кальций оседает при этом на дно.

10.Пробирки центрифугируют в течение 15–20 мин при 2500 об/мин.

11.Пробирки вынимают, раствор осторожно декантируют, следя за тем, чтобы осадок щавелевокислого кальция не был удален вместе с раствором.

12.В пробирки приливают по 4 мл 2%-го раствора аммиака и снова центрифугируют их в течение 15–20 минут. После этого осадок вновь промывают раствором аммиака и центрифугируют.

13.В пробирки приливают 2–3 мл горячей 5%-й или 10%-й серной кислоты (можно азотной) и содержимое перемешивают стеклянной палочкой. При этом щавелевокислый кальций переходит в сернокислый.

14.Пробирки ставят на кипящую водяную баню.

15.Содержимое пробирок титруют при температуре 70–80°С с антинормальным раствором марганцовокислого калия до бледно-розового окрашивания, не исчезающего в течение 0,5–1 мин. Можно использовать 0,02 или 0,03 н. раствор КМпО4, израсходованный на титрование испытуемой и контрольной проб, все другие данные анализа записывают по следующей форме.

Х — содержание кальция, %; С — количество 0,01 н. марганцовокислого калия, израсходованного на

титрование испытуемого раствора, мл; С1 — количество марганцовокислого калия, израсходованного на

титрование контрольной пробы, мл;

35

К — коэффициент пересчета (1 мл 0,01 н. КмпО4 соответствует 0,0002 г кальция);

Y — общий объем раствора, полученного при растворении золы, мл; Y1 — объем раствора золы, взятой для осаждения кальция (мл);

а — навеска корма (г); 100 — коэффициент для перевода в процент.

Форма записи результатов анализа кормов на кальций оксалатным методом в _________________

Дата определения

№ тигля

Масса тигля с образцами корма, г

Масса пустого тигля, г

Масса корма, г

Объем раствора золы, мл

Для анализа взято золы (раствора), мл

Израсходовано КМпО4 при титровании испытуемой пробы, мл

Израсходовано КМпО4 при титровании контрольной пробы, мл

Содержание кальция в воздушно-сухом веществе,%

Содержание кальция в первоначальном веществе,%

Содержание кальция в абсолютно сухом корме,%.

Определение фосфора в корме колорометрическим методом

Метод основан на способности фосфорной кислоты давать окрашенные продукты с молибденовокислым аммонием в присутствии сильных восстановителей (гидрохинона, сульфита натрия и др.). Интенсивность получаемой при этом голубой окраски пропорциональна содержанию фосфора в растворе.

Ход определения

Оборудование и реактивы: электрофотоколориметр, мерные колбы на 100 мл, пипетки, основной эталонный стандартный раствор фосфора (4,393 г химически однозамещенного фосфата калия — КН2РО4, предварительно высушенного в эксикаторе над серной кислотой до постоянной массы, растворяют в дистиллированной воде в мерной колбе на 1 л. К готовому раствору прибавляют 5 мл хлороформа); рабочий стандартный раствор, в 1 мл которого содержится 0,01 мг фосфора (основной раствор разводят в день анализа в 100 раз); 5%-й раствор молибденовокислого аммония растворяют

36

приблизительно в 300 мл дистиллированной воды и, если нужно, фильтруют. В другой колбе к 125 мл дистиллированной воды приливают 75 мл концентрированной серной кислоты. Растворы смешивают, охлаждают и доводят до 500 мл дистиллированной водой); 20%-й раствор сернисто-кислого натрия (сульфит натрия) (готовят на 7–10 дней из сухой безводной соли Na2SO3, хранят в хорошо закрытой склянке); 1%-й водный раствор гидрохинона (добавлена 1 капля концентрированной серной кислоты); содово-сернистый раствор (20 мл 20%-го раствора сульфита натрия смешивают перед работой со 100 мл 20%-го раствора углекислого натрия. Перед употреблением фильтруют. Раствор нестоек); 0,5%-й амидол на 5%-м растворе сульфита натрия.

1.Берут мерные колбы вместимостью 100 мл. В предназначенные для стандартных растворов три колбы из пипетки наливают 2,5 и 10 мл рабочего раствора фосфора (0,02, 0,05, 0,10 мг фосфора) и две колбы для приготовления «нулевого раствора» — по 50 мл дистиллированной воды; в колбы для испытуемых проб кормов — раствор золы.

2.Во все колбы добавляют до 50 мл дистиллированной воды и приливают по 2,5 мл раствора молибденовокислого аммония. Раствор в колбах перемешивают и оставляют на 5 мин.

3.Во все колбы вносят по 2,5 мл раствора сульфита натрия. Колбы встряхивают через 10 мин, в них добавляют по 2 мл раствора гидрохинона. Содержимое тщательно перемешивают.

4.Объем раствора в колбах доводят до метки 100 мл, тщательно перемешивают и оставляют на 16–24 ч.

5.Проводят колориметрию растворов, окрашенных в синий (голубой) цвет. Интенсивность окраски испытуемого и стандартного растворов сравнивают в колориметре Дюбоско или фотоколориметрах ФЭК-М, ФЭК-Н и др. Затем по калиброванной кривой находят содержание фосфора (в г/кг) в исследуемой пробе.

Построение калибровочной кривой

Для построения калибровочной кривой в мерные колбы на 100 мл берут 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12 и 15 мл стандартного рабочего раствора фосфора (в 1 мл его содержится 0,01 мг). Затем, как и при определении фосфора в кормах, добавляют в колбы молибденовокислого аммония, сульфита натрия и гидрохинона (или амидол, или содово-сернистый раствор). Доведя объем содержимого до 100 мл, оставляют колбы с ним на 16–24 ч, после чего колориметрируют с красным светофильтром. При этом используют стаканчики диаметром 30 мм. Для построения калибровочной кривой стандартные растворы колориметрируют 3–4 раза в разные дни с одними и теми же реактивами. Затем вычерчивают кривую. По горизонтали располагают данные о концентрации фосфора (мг или мкг), а по вертикали — показатели колориметра. Нуль прибора электрофотоколориметра устанавливают по раствору с водой и реактивами (нулевой раствор без фосфора).

37

К каждой партии анализируемых проб корма целесообразно готовить 3 стандартных раствора фосфора (содержащих соответственно 0,02, 0,05 и 0,10 мг фосфора) для построения так называемой переменной или контрольной шкалы и для вычисления поправочного коэффициента К. Схему подготовки к колориметрии испытуемого раствора золы, раствора для установки показания «0» фотоколориметра и стандартного раствора дает преподаватель.

При использовании электрофотоколориметра для расчета содержания фосфора окрашенные растворы колориметрируют и записывают показания шкалы фотоколориметра, затем по калибровочной кривой находят количество фосфора (мг), соответствующее показаниям шкалы фотоколориметра. Содержание фосфора в кормах при сухом озолении определяют по формуле:

Х — содержание фосфора, мг/г или г/кг корма; С — количество фосфора в анализируемом растворе золы, установленное

на калибровочной кривой в соответствии с показателями фотоколориметра, мг; Y — общий объем раствора золы после разведения, мл;

Y1 — объем раствора золы, взятого для колориметрического определения фосфора, мл;

Р — разведение подготовленного к колориметрии окрашенного раствора золы (по сравнению со стандартным раствором, объем которого равен 100 мл);

А — навеска корма, г; К — поправочный коэффициент на показания ранее подготовленной

стандартной шкалы; его следует применять при расчетах, если имеются расхождения с калибровочной шкалой и не вычерчивается новый график (новая переменная шкала).

Коэффициент К рассчитывают по отношению суммы фактических концентраций фосфора в приготовленных стандартных растворах к сумме концентраций фосфора, определенных по показаниям электрофотоколориметра и ранее подготовленной стандартной шкалы на фосфор по уравнениям:

0,170 мг Р (0,02 + 0,05 + 0,100 мг):

К = 0,200 мг (0,024 + 0,58 + 0,118 мг) = 0,85.

Результаты анализа записывают в приведенную ниже форму, после чего рассчитывают содержание фосфора в корне.

38

Форма для записи результатов анализа корма на содержание фосфора при использовании электрофотоколориметра в _________________

Дата определения

№ тигля

Масса тигля с образцами корма, г

Масса пустого тигля, г

Масса корма, г

Объем основного раствора золы, мл

Разведение раствора золы, мл

Общий объем раствора золы, мл

Объем раствора золы, взяты для анализа, мл

Количество фосфора, установленное по калибровочной кривой в соответствии с показанием колориметра, мг

Коэффициент поправки на шкалу

Содержание фосфора в воздушно-сухом корме, установленное по формуле, мг/г или г/кг

—в воздушно-сухом корме,%

—в первоначальном корме,%

—в абсолютно сухом веществе корма,%

Примечание. Для определения фосфора в сене, соломе, силосе, траве, корнеклубнеплодах берут первоначальный (основной) раствор золы. Для определения фосфора в зернах злаковых и бобовых культур основной раствор разбавляют в 2 раза; в жмыхах, шротах, отрубях, комбикормах основной (первоначальный) раствор разбавляют в 10 раз (10 мл основного раствора переносят в колбу 100 мл и доводят дистиллированной водой до метки); в кормах животного происхождения (мясокостная и рыбная мука) разбавляют в 50 раз (2 мл основного раствора доводят до 100 мл).

39

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ КАРОТИНА В КОРМАХ

Время: 2 ч

Вопросы

1.Что такое каротин?

2.Содержание каротина в различных кормах.

3.Определение каротина в кормах.

Литература

1. Петухова Е. А., Бессарабова Р. Ф., Халенева Л. Д., Антонова О. А.

Зоотехнический анализ кормов. — 2-е изд., доп. и перераб. — М.: Агропромиздат, 1989. — 239 с.: учебники и учебное пособие для вузов. —

С. 26–34.

Цель занятия. Ознакомиться с содержанием витаминов в различных кормах, научиться определять каротин в них.

Методические указания

Каротин — предшественник витамина А. Из одной молекулы каротина (С40Н56) под действием фермента каротиназы в организме образуются две

молекулы витамина А (С20Н29ОН).

Каротин нерастворим в воде, но хорошо растворяется в растительных жирах и органических растворителях жиров: бензине, бензоле, петролейном и серном эфирах, хлороформе и др.

Сущность метода основана на способности каротина растворяться в петролейном эфире или бензине, давая при этом желтую краску, интенсивность которой пропорциональна содержанию каротина. Так как при этом растворяются и другие пигменты (хлорофилл, ликопин и др.), их отделяют от каротина путем настаивания с адсорбентами.

Кристаллический каротин окисляется на воздухе, поэтому для приготовления стандартной шкалы используют растворы двухромовокислого калия или азобензола. Измерение оптической плотности проводят при длине волны 450 нм (синий светофильтр).

Ход определения

Оборудование и реактивы: электрофотоколориметр (ФЭК-М) или аналоги, весы технические ВЛКТ-500 или аналоги, мельница лабораторная, ножницы, пипетка, фарфоровая ступка с пестиком, цилиндр мерный вместимостью 100 мл, колба вместимостью 200 мл, кальция окись безводная, окись алюминия 10%-й влажности, натрий сернокислый безводный, натрий двууглекислый, бензин авиационный марки Б-70 или эфир петролейный, стандартный раствор дихромата калия, песок.

1. Пробу зеленой массы травянистых культур, силоса, сенажа или сена измельчить ножницами до отрезков 1–3 см. Травяную муку с величиной частиц 1–2 мм анализировать без предварительного размола.

40