預(yù)混料中維生素的快速檢測(cè)與天然維生素E中8種異構(gòu)體的測(cè)定方法研究

1、預(yù)混料中維生素的快速檢測(cè)與天然維生素 E中8種異構(gòu)體的測(cè)定方法研究維生素是重要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) , 其含量乃至同種維生素的不同分子結(jié)構(gòu)形式都影響 著動(dòng)物的新陳代謝。維生素在動(dòng)物體內(nèi)一般不能合成 , 必須由飼糧提供。畜禽養(yǎng)殖過程中 , 為了保證動(dòng)物對(duì)維生素的需求 ,通常以飼糧中添加維生素 的形式實(shí)現(xiàn)。因維生素在配合飼料終產(chǎn)品中的添加量比較少 , 為保證其添加后的 均勻度, 一般在飼料生產(chǎn)過程中多以添加維生素預(yù)混合飼料來到達(dá)目的。為準(zhǔn)確定量預(yù)混合飼料中維生素的含量 , 通常采用高效液相色譜法。近紅外 光譜技術(shù)具有快速無損檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn) , 十分適合飼料這類產(chǎn)量大 , 流通性強(qiáng)的大宗 商品的質(zhì)量檢測(cè)。然而預(yù)混合

2、飼料樣品復(fù)雜多樣 , 普適性的近紅外光譜模型建立十分困難。天然維生素E是常見的維生素，具有多種異構(gòu)體，各種異構(gòu)體的營(yíng)養(yǎng)特性各異。對(duì)其異構(gòu)體的檢測(cè)方法構(gòu)建對(duì)于合理使用天然維生素 E 產(chǎn)品意義重大。本研 究以預(yù)混合飼料中脂溶性維生素 A、E為研究對(duì)象，針對(duì)市場(chǎng)上常見的載體稀釋劑 采集了不同載體預(yù)混合飼料的近紅外光譜 , 結(jié)合光譜采集條件優(yōu)化以及化學(xué)計(jì)量 學(xué)分析手段,比較分析了不同模型的近紅外光譜定量分析模型精度 ,探討了近紅 外光譜分析方法的適用性 ; 同時(shí), 研究比較了不同定量樣品代表性對(duì)近紅外光譜 定量模型的影響；此外,研究建立了預(yù)混合飼料中天然維生素 E中8種異構(gòu)體的同 步檢測(cè)方法 , 具體

3、研究結(jié)論如下 : 1研究比較了不同掃描次數(shù)和分辨率對(duì)近紅 外光譜質(zhì)量的影響，比較了不同載體稀釋劑預(yù)混合飼料中維生素 A、E的特征峰及 不同光譜預(yù)處理方式下維生素 A、E偏最小二乘回歸模型的定量精度。結(jié)果說明:16 cm^-1分辨率和32次掃描次數(shù)為適宜的光譜采集參數(shù);不同載體稀釋劑預(yù)混合飼料的近紅外光譜差異明顯 , 近紅外模型也產(chǎn)生明顯差異。近紅外光譜檢測(cè)技術(shù)對(duì)于維生素A來說,以脫脂米糠為載體的預(yù)混合飼料近紅外定量模型的校正決定系數(shù)Rvsub>cv/sub><sup>2v/sup>為0.969,預(yù)測(cè) 決定系數(shù)Rvsub&

4、gt;pv/sub><sup>2v/sup>為 0.935,校正均方根誤差RMSEC 為你0.509,預(yù)測(cè)均方根誤差RMSE為0.772,相對(duì)分析偏差RPD為9.07; 以石粉為載體的預(yù)混合飼料近紅外定量模型R_c²為0.975,R_{pv/sub>vsup>2v/sup> 為 0.975,RMSEC為 0.406,RMSEP為0.451,RPD為15.52;以二氧化硅為載體的預(yù)混合飼料近紅外定量模型Rvsub>c}v

5、sup>2v/sup>為 0.939,R_p² 為0.926,RMSEC為0.715,RMSEP為0.778,RPD為8.99,從光譜特征峰提取角度分析， 二氧化硅對(duì)維生素A特征峰提取產(chǎn)生影響最大，脫脂米糠次之，石粉最小;近紅外 光譜檢測(cè)技術(shù)對(duì)于分析維生素 E來說,以二氧化硅為載體的預(yù)混合飼料近紅外定 量模型 R_c²為 0.988,R_p<sup>

6、2</sup> 為0.989,RMSEC為7.64,RMSEP為8.86,RPD為8.10,以脫脂米糠為載體的預(yù)混合飼 料近紅外定量模型R_c²為0.949,R_p² 為 0.980,RMSEC為 14.66,RMSEP為10.36,RPD為6.90;以石粉為載體的預(yù)混合飼料近紅外定量模型Rvsub>c</sub>vsup>2v/sup>為 0.941,R<sub>

7、;p</sub>² 為0.921,RMSEC為16.16,RMSEP為23.37,RPD為3.07,同樣三種載體的預(yù)混合飼料中維生素E的近紅外模型也有較大的差異，從光譜特征峰提取角度分析，石粉對(duì) 維生素E特征峰提取產(chǎn)生影響最大，脫脂米糠次之，二氧化硅最小。2以同一生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的維生素預(yù)混合飼料為研究對(duì)象, 對(duì)收集的 49個(gè) 樣品隨機(jī)分集，校正集：驗(yàn)證集為40:9,所獲維生素A近紅外光譜定量模型的最正確光譜預(yù)處理方法為1D+SNV隹生素E的最正確預(yù)處理方法為SNV預(yù)混合飼料樣品中維生素 A E近紅外定量模型 Rvsub>cv/sub

8、><sup>2v/sup>分別為0.903、0.962,Rvsub>pv/sub><sup>2v/sup> 分別為 0.894、0.953,RMSEC分別為 50.2 X 10⁵> 0.112 X 10⁵RMSEP分別為 56.1 X 10⁵、 0.181 X 10⁵RPD分別為2.94、4.48。為了增大模型的普適性，從全 國(guó)范圍內(nèi)采集獲得145個(gè)預(yù)混

9、合飼料樣品，測(cè)定其中維生素A的含量,隨機(jī)分配校 正集和驗(yàn)證集樣本校正集 : 驗(yàn)證集為 109:36建立相應(yīng)的的偏最小二乘回歸PLS 近紅外光譜定量模型，其R_c²為0.741,R_p² 為 0.769,RMSEC為 81.7 X 10⁵,RMSE為 0.188 X 10⁵RPD為 1.82;從全國(guó)范圍內(nèi)采 集獲得127個(gè)預(yù)混合

10、飼料樣品，測(cè)定其中維生素E含量,隨機(jī)分配校正集和驗(yàn)證集校正集:驗(yàn)證集為106:21 建立相應(yīng)的PLS近紅外模型，其Rvsub>c</sub>vsup>2v/sup>為 0.868,R_p² 為0.866,RMSEC為 20.6 X 10⁵,RMSEP為 0.228 X 10⁵RPD 為 2.70。結(jié)果說明,模型普適性增大 ,預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度就會(huì)下降 ,如何平衡模型的適用范圍 與模型精確度是近

11、紅外技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵之一。3采用正相高效液相色譜法對(duì)天然維生素E中的8種異構(gòu)體進(jìn)行同步檢測(cè)，確定了用正庚烷對(duì)樣品進(jìn)行溶解，最優(yōu) 的色譜條件為：檢測(cè)波長(zhǎng)為294 nm,色譜柱為Kromasil 60-5 diol二醇基硅膠柱， 流動(dòng)相為正庚烷 : 四氫呋喃 V₁:V₂=1000:40, 流速為 1 mL/min,柱溫為30C8 選用最優(yōu)化的色譜條件 , 對(duì)維生素的 8 種異構(gòu)體的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行了梯度測(cè) 定,繪制了標(biāo)準(zhǔn)曲線 , 取得了良好的線性 ,確定了儀器的檢出限和定量限為分別為 0.1 mg/L 和 0.2 mg/L, 方法的定量限為 0.01%。通過基質(zhì)加標(biāo)測(cè)定回收率 , 確定 使用 5%甲