Зоотехнический анализ кормов. Практикум

2. Из подготовленной пробы после тщательного перемешивания из разных мест взять навеску корма массой 1–5 г. Величина навески определяется в зависимости от однородности пробы и ожидаемого содержания каротина.

3. Навеску перенести в фарфоровую ступку, добавить 5 г песка, 15–25 г сернокислого натрия. В навеску силоса и сенажа добавляют соду на кончике ножа.

4. Смесь тщательно растирать не менее 3–4 мин.

5. Сухую смесь без потерь перенести в колбу вместимостью 200 мл, прилить 100 мл бензина, обмыв ступку и пестик его минимальным количеством.

6. Добавить в колбу 10 г окиси алюминия 10%-й влажности и 0,5 г растертой в фарфоровой ступке до порошкообразного состояния окиси кальция, перемешать стеклянной палочкой и плотно закрыть.

7. Колбу оставить в темном месте для настаивания на 14–18 ч.

8. После настаивания взять пипеткой (не взмучивая) прозрачный отстоявшийся раствор и перенести в кювету электрофотоколориметра с толщиной просвечиваемого слоя 20–30 мм. В кювету сравнения налить бензин.

9. Фотометрировать полученный экстракт при синем светофильтре. Рассчитать количество каротина в корме по формуле:

= 0,00416 а 1000 ,

где

Х — количество каротина в 1 кг корма натуральной влажности, мг; 0,00416 — коэффициент перевода 1 см3 исходного раствора дихромата

калия в эквивалентное количество миллиграммов каротина; а — эквивалентное количество основного раствора, найденное по

графику; Н — масса навески, г;

1000 — коэффициент пересчета на 1 кг корма.

41

8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ БЕЗАЗОТИСТЫХ ЭКСТРАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ (БЭВ)

Время: 2 ч

Вопросы

1.Какие вещества входят в состав БЭВ?

2.Содержание БЭВ в разных кормах.

3.Вычисление количества БЭВ 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 крахмала и сахара в различных кормах, научиться расчетным методом определять в них БЭВ.

Методические указания

В состав безазотистых экстрактивных веществ входят углеводы, растворимые в воде (сахара, камеди) и нерастворимые в воде, но легко растворяющиеся в разбавленных кислотах (крахмал, инулин, небольшое количество гемицеллюлозы).

Содержание безазотистых экстрактивных веществ в сухом веществе вычисляют по разности, которая определяется вычитанием из 100 (все, что содержится в корме, принимается за 100%) содержания гигроскопической влаги, сырой золы, сырого жира, сырой клетчатки и сырого протеина (все в процентах).

Записи и вычисления по определению БЭВ в ____________________

БЭВ = 100 – сумма приведенных показателей.

42

9. ОБОБЩЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

Время: 2 ч

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.: учебники и учебное пособие для вузов. — С. 26– 34.

Цель занятия. Составление сводной таблицы химического состава кормов по результатам лабораторных анализов.

Методические указания

Данные анализа, полученные в воздушно-сухом веществе, необходимо пересчитать на абсолютно сухое вещество с первоначальной (натуральной) влажностью. Для этого результаты анализа на натуральную влажность, полученные в воздушно-сухом веществе, подставляются в формулу:

а — содержание определяемого вещества в воздушно-сухом веществе, %; Х — содержание определяемого вещества в корме с натуральной

влажностью, %; ПВ — первоначальная влажность анализируемого корма, %.

Общее количество воды в корме находят сложением показателя первоначальной влажности корма и количества гигроскопической воды, содержащейся в 100 г при натуральной влажности.

Для пересчета данных на абсолютно сухое вещество, полученных в воздушно-сухом веществе, используется:

где:

Х — содержание вещества в абсолютно сухом корме, %; а — содержание вещества в воздушно-сухом корме, %;

Г — содержание в исследуемом воздушно-сухом корме гигроскопической

воды.

43

Сводная таблица результатов анализа_____________________________

44

10. АНАЛИЗ КОРМОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНФРАКРАСНОГО АНАЛИЗАТОРА SpectraStar 2200

Время: 2 ч

Вопросы

1.Ознакомится с устройством и принципом работы прибора.

2.Ознакомиться с методикой определения химического состава кормов.

3.Определить химический состав некоторых образцов кормов.

Цель занятия: ознакомить студентов с устройством и принципом работы прибора использованием инфракрасного анализатора SpectraStar.

Описание типа средства измерений анализатор инфракрасный

SpectraStar 2200

Анализаторы инфракрасные SpectraStar (модели 2200) (далее — анализатор) предназначены для измерений массовых долей компонентов (показателей качества: влаги, белка, сырой клейковины, жира, клетчатки) сельскохозяйственных материалов. Прибор может быть использован для определения показателей качества широкой номенклатуры материалов при введении дополнительных градуировок и наличии аттестованных методик выполнения измерений (МВИ). Анализатор предназначен для ежедневного анализа большого количества проб при уборке, хранении и переработки продукции на сельскохозяйственных предприятиях и в других отраслях народного хозяйства, где необходим экспресс-анализ показателей качества сельскохозяйственных материалов. Области применения: сельское хозяйство, агропромышленный комплекс, пищевая промышленность.

Принцип действия анализатора основан на методе спектроскопии в ближней инфракрасной области в диапазоне длин волн 680–2500 нм (в зависимости от модели анализатора). Анализатор работает в режиме диффузного отражения и предназначен для быстрого, неразрушающего, многокомпонентного анализа веществ (продуктов).

Измерение спектральных коэффициентов диффузного отражения производится на определенных аналитических длинах волн. В анализаторе используется запатентованная автоматическая настройка длин волн при каждом сканировании без участия пользователя: через каждые 30 мин работы происходит автоматическая корректировка.

При облучении материала пробы очень узкой полосой света при определенной длине волны в ближней ИК-области можно оценить содержание компонента в исследуемой пробе с использованием соответствующих калибровочных уравнений. Излучение, поглощенное пробой, обратно пропорционально интенсивности отраженного излучения.

Конструктивно анализаторы с дровером представляют собой моноблок, на верхней панели которого расположен цветной сенсорный экран, на который выводятся результаты измерений. Кюветное отделение (дровер) анализаторов — двухпозиционное — находится в нижней части моноблока. Анализаторы с окном представляют собой моноблок, на верхней панели

45

которого расположен дисплей с цветным сенсорным экраном и кюветное отделение — окно с адаптером. Конфигурация кюветного отделения дает возможность использовать несколько типов кювет для образцов.

Анализируемый образец засыпают в кювету, которая, в свою очередь, помещается в дровер анализатора или на прозрачное окно на верхней панели моноблока. Имеется большое разнообразие кювет для различных типов продуктов. Механизм вращения образца используется для усреднения спектров, снятых с различных участков поверхности образца.

На задней панели расположены: кнопка «Вкл./Выкл.», разъемы для подключения трех встроенных 118В-портов и одного LAN-порта, клавиатуры и мыши.

Программное обеспечение

Программное обеспечение (далее — ПО) InfoStar предназначено для анализаторов инфракрасных SpectraStar 2200 и работает под управлением операционной системы Windows, установленной на встроенный компьютер прибора.

Основные функции ПО: регистрация спектра и расчет результатов анализа образца, хранение спектров и результатов анализа.

Программное обеспечение можно идентифицировать после включения прибора. Наименование программного обеспечения и номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения размещен в идентификационном сообщении.

ПО имеет функцию резервного копирования и восстановления критически важных настроек системы.

Защита программного обеспечения от непреднамеренного и преднамеренного изменения соответствует уровню А по МИ 3286-2010.

Фото общего вида анализатора SpectraStar 2200 представлено на рис. 7.

Рис. 7. Общий вид анализатор SpectraStar 2200

46

Назначение и устройство прибора

Анализатор инфракрасный SpectraStar 2200 предназначен для количественного анализа мелкодисперсных твердых и жидких кормов путем измерения спектров поглощения в ближней инфракрасной области и их обработки с использованием методов множественного регрессионного анализа.

Состав комплекта анализатора SpectraStar 2200:

1.Анализатор инфракрасный SpectraStar 2200 (со встроенным компьютером).

2.Дисплей с сенсорным экраном (для конфигурации с окном в верхней части анализатора).

3.Держатель адаптера для кювет с вставкой для большой кюветы (для конфигурации с окном в верхней части анализатора).

4.Y-разветвитель (для подсоединения мышки и клавиатуры к анализатору).

5.Мини-клавиатура.

6.Мышь.

7.VGA-кабель для монитора (для конфигурации с окном в верхней части анализатора).

8.USB-кабель для сенсорного экрана.

9.Кабели питания (для прибора и монитора).

Принцип работы инфракрасного анализатора общего вида анализатора SpectraStar 2200 основан на способности различных питательных веществ корма в зависимости от их количества давать определенное местоположение полос разной интенсивности спектре поглощения в спектральной области 4 000… 12 500 см–1. Для количественного анализа образца необходимо знать зависимость между интенсивностью поглощения и концентрацией того или иного питательного вещества.

Основные понятия

Спектр поглощения (пропускания) — это распределение интенсивности поглощения (пропускания) электромагнитного излучения образцом по числам.

Калибровка (градуировка) — это определение зависимости между показателями поглощения и концентрацией питательных веществ в образцах. Под проведением калибровки понимают регистрацию спектров партии образцов с известными концентрациями питательных веществ. По этим данным рассчитывается калибровочная модель, которая связывает содержание определяемого питательного вещества с результатами спектрального анализа и позволяет по спектру поглощения количественно определить интересующее нас питательное вещество.

Калибровочная модель — это зависимость, связывающая концентрацию питательных веществ с показателями поглощения калибровочного набора образцов.

Калибровочный набор образцов (обучающий набор) представляет собой набор образцов с известным содержанием питательных веществ.

47

Определение химического состава корма на SpectraStar 2200

Содержание занятия. Перед началом измерений прибор необходимо прогреть в рабочем или дежурном режиме в течение 30 мин.

1.Включить электропитание анализатора. Для этого нужно нажать выключатель сетевого питания, который находится на правой боковой панели анализатора.

2.Включить питание персонального компьютера. Программа при запуске автоматически устанавливает связь с прибором и переводит его в рабочий режим.

Анализатор SpectraStar 2200 содержит высокоточный сканирующий монохроматор для измерения спектра образца данного продукта. Затем по этому спектру рассчитываются результаты анализа с использованием соответствующих калибровочных уравнений.

Основная программа, которая используется для управления прибором, получения спектров и расчета результатов, называется InfoStar (рис. 8).

Примечание. Отбор проб проводится согласно государственным стандартам на соответствующий вид продукции. Отобранные пробы помещают

встеклянные или пластмассовые банки с герметично закрывающими крышками. При необходимости пробы хранятся в указанных контейнерах в плотно закрытом виде в сухом темном месте. Образцы мясокостной, рыбной, травяной муки, жмыхов, шротов, а также комбикормов, содержащих эти виды сырья, следует хранить в бытовом холодильнике. Если проба хранилась в холодильнике, то перед измерением ее температуру необходимо довести до уровня комнатной. Для этого пробу выдерживают в лаборатории, в которой находится анализатор, не менее 1 ч. Отобранную пробу тщательно перемешивают шпателем (10–15 раз), при этом контейнер с пробой держится под углом 45°. Пробу в контейнере необходимо перемешивать при каждом заполнении кюветы. Заполняют кювету аналитической пробой так, чтобы образец был равномерно распределен по всему объему кюветы. Зерна засыпаются в кювету с помощью широкого шпателя небольшими порциями. При анализе проб муки и комбикормов для заполнения кюветы используют специальную воронку, поставляемую вместе с кюветой. Мука или комбикорм аккуратно засыпаются в воронку шпателем небольшими порциями. Тип и толщина кюветы выбираются в соответствии с методическими указаниями по анализу данного вида образцов с помощью данной калибровки. Внимание! У анализирующих образцов не должно быть затхлого, плесневелого, гнилостного или горелого запаха.

48

Методические указания

Обозначения:

1.Выбранный анализируемый продукт и тип кюветы. Прибор может использоваться для анализа большого числа продуктов. Каждый продукт имеет свой набор анализируемых компонентов и параметров сбора данных. Для получения правильного результата анализа необходимо выбрать нужный анализируемый продукт и использовать соответствующий тип кюветы для образца.

2.Кнопка сканирования образца. Процесс анализа обычно начинается при закрытии дровера. Однако если дровер закрыт, то нажатие на эту кнопку запустит процесс анализа загруженного образца.

3.Кнопка выбора продукта. Нажмите эту кнопку для выбора другого анализируемого продукта.

4.Кнопка настроек. При нажатии на эту кнопку на экране появляется окно диалога, с помощью которого можно просмотреть список ошибок и предыдущие результаты анализов, изменять настройки моделей, параметры сканирования образцов и т. д.

5.Кнопка сканирования эталона. Это кнопка использования для повторного сканирования эталона (в случае необходимости).

6.Кнопка выхода. Используйте эту кнопку для выхода из программы. При нажатии на нее появится окно выхода из программы с возможностями перезапуска программы, перезагрузки или выключения компьютера.

7.Кнопка «Стоп». Эта кнопка используется для перевода программы в режим ожидания. Также система перейдет в режим ожидания при нажатии на кнопку 4 Options (Настройки). Этот режим нужен при работе с программой, не требующей анализа образцов.

8.Ярлыки

8.1.Ярлык «Принтер». Просмотр и распечатка отчета с текущими результатами анализа.

8.2.Ярлык «График». При нажатии на него выводится увеличенный спектр образца. На график могут быть наложены несколько спектров. Имеется возможность увеличивать отдельные области спектра.

8.3.Ярлык «Каталог». Выводится таблица с результатами анализа образцов для текущего продукта.

8.4.Ярлык «Ошибки». Просмотр отладочной информации о работе

принтера.

9. Имя файла. Имя текущего или последнего спектра образца.

10. Комментарий для образца. Выводится комментарий для анализируемого образца. До начала анализа можно ввести информацию в это поле.

11. График спектра. В этом окне появляется спектр последнего анализируемого образца сразу после его анализа. После сканирования эталона в этом окне появится спектр встроенного стандарта отражения.

12. Название компонента. Список имен компонентов данного продукта.

49

13. Колонка результатов анализа. Результаты анализа последнего анализируемого образца.

14, 15. Колонки М, R — индикатор выброса по спектру. Зеленый индикатор — все нормально, желтый — предупреждение, красный — ошибка.

16.Предел значения компонента. Эта колонка показывает, выходит или нет результат анализа за пределы калибровки. Колонка может не выводиться, если ее индикатор не сделан активным в настройках модели. Этот индикатор также может быть трех цветов: зеленый — все нормально, желтый — результат анализа находится на границе калибровки, красный — результат анализа выходит за пределы калибровки.

17.Статус образца. Здесь выводится информация о состоянии сканирования. Например, если вы сканируете образец в трех повторностях, в этой строке будут выводиться, «повторность 1 из 3».

18.Информация о последнем сканировании эталона. Время, когда в последний раз сканировался эталон.

19.Результаты анализа последних 50 образцов. В этой таблице выводятся результаты последних 50 образцов.

Ход выполнения:

1. Сканирование эталона. При проведении анализа образцов на приборе SpectraStar 2200 требуется периодическое измерение спектра эталона. Сканирование стандарта проводится как автоматически (через определенный период времени), так и по требованию пользователя.

Новое сканирование эталона может быть проведено в любой момент с помощью нажатия кнопки Ref (Эталон) на экране (рис. 8).

Рис. 8. Главное окно программы InfoStar, полный режим

50