基于中紅外光譜技術的甘氨酸微量元素螯合物摻混硫酸鹽分析方法研究
發(fā)布時間:2021-07-03 07:20
甘氨酸微量元素螯合物是重要的飼料添加劑產品。作為高售價和高毛利產品,甘氨酸微量元素螯合物摻混廉價硫酸鹽的造假現象嚴重。缺乏快速、有效的識別和篩查手段是飼料質量安全的風險因素。中紅外光譜技術(Mid Infrared Spectroscopy,MIRS)具有應用廣泛、操作方便、測試迅速、譜圖重復性好等特點。本研究分析比較了甘氨酸鐵螯合物、甘氨酸鋅螯合物、甘氨酸銅螯合物和甘氨酸錳螯合物及其硫酸鹽摻混樣本的中紅外光譜特征,研究利用偏最小二乘方法等化學計量學手段分別構建了摻假識別的定性判別模型、定量分析模型,為甘氨酸微量元素螯合物摻混樣本的快速篩查提供了途徑。研究結果也為進一步完善氨基酸微量元素螯合物的中紅外光譜檢測手段奠定了方法學基礎。論文取得的主要創(chuàng)新成果有:(1)以甘氨酸微量元素螯合物(鐵、鋅、銅和錳)、硫酸鹽(鐵、鋅、銅和錳)及1%90%摻混樣品為研究對象,采用傅里葉變換近紅外系統,獲取了樣品KBr壓片樣本在4000400 cm-1的中紅外光譜。4種甘氨酸微量元素螯合物的特征吸收峰均集中在1600500 cm-1波段內,...
【文章來源】:中國農業(yè)科學院北京市
【文章頁數】:74 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
甘氨酸與金屬離子結合可能
,既有利于微量元素以螯合物形式完整地被轉運吸收,又能在需要時有效地把金屬離子釋放出來。氨基酸是構成蛋白質的基本單位,是含有堿性氨基和酸性羧基的有機化合物。微量元素是占人體總量萬分之一以下元素的統稱,可分為必需微量元素、非必需微量元素和有害微量元素。必需微量元素主要包括鐵、銅、鋅、鈷和錳等金屬元素。氨基酸與金屬離子的螯合物具有不同結構,以最簡單的甘氨酸為例,甘氨酸中羧基與氨基同時與金屬離子形成離子鍵和配位鍵為螯合物,且構成環(huán)結構。一般包括3種(黃丹萍等,2015;MURPHYRetal.,2016b)。如圖1-1。當兩分子甘氨酸與金屬離子螯合形成了兩個五元環(huán)時,如圖1-1(c)所示,這種穩(wěn)定結構的分子內電荷趨于中性,其在胃腸道內不易與其他物質形成難溶物,從而大大提高了其在動物體內的溶解度,有利于機體吸收。(a)螯合物(b)螯合物(c)螯合物圖1-1甘氨酸與金屬離子結合可能形成的結構(…離子鍵;→配位鍵)Fig.1-1Possiblestructureofglycinebindingtometalions(…Ionicbond;→Coordinationbond)氨基酸微量元素螯合物產品的質量控制,是為了確保其在養(yǎng)殖生產中的應用效果。目前在國內有關飼料添加劑氨基酸微量元素螯合物的標準只有如表1-1所示幾種,GB21694-2017、GB22489-2017、GB20802-2017國家標準雖現行有效,但螯合率測定方法為GB/T13080.2-2005規(guī)定的凝膠過濾色譜法,而GB/T13080.2-2005標準早已廢止,F行有效的GB/T21996-2008標準方法也存在許多不足:甘氨酸亞鐵是有機鐵,而結構式上是含有6個水的硫酸亞鐵,如此該產品
?仳?銜錕梢悅植骨傲秸叩牟蛔悖?詼?鋟樂渭膊⑻?高繁殖性能等方面具有顯著功效(陳旭等,2017;詹康等,2014;張亞男等,2013;胡雄貴等,2017;胥彩玉等,2015;李少華等,2017)。氨基酸微量元素螯合物在促進畜禽的生長發(fā)育的同時,因其金屬含量較低,在飼料中的添加量顯著減少,相應地排泄量就會減少,一定程度可以緩解環(huán)境壓力。近年來,包含氨基酸微量元素螯合物的有機微量元素產量增長迅速(如圖1-2),年增長率達12.03%,客戶使用量不斷提高,生產企業(yè)逐步增多,其中上海、湖南、河南、山東等省市為主要分布地。圖1-22011-2017年我國有機微量元素(含氨基酸微量元素螯合物)產量Fig.1-2Productionoforganictraceelements(containingaminoacidtraceelementchelate)inChinafrom2011to2017氨基酸微量元素螯合物對動物具有顯著的營養(yǎng)作用和生產功效,作為高售價和高毛利的飼料添加劑產品,甘氨酸微量元素螯合物的摻假造假現象嚴重,擾亂市場秩序,影響?zhàn)B殖戶利益。隨著氨基酸微量元素螯合物中價格低廉的無機微量元素的摻混,因其無機鹽在腸道中易與日糧中化合物形成難溶化合物,或相互間拮抗而導致利用率降低(何萬領等,2018;譚靜等,2016),增加了其在動物機體中的殘留量,影響畜禽產品品質;同時,由于動物糞便中仍含有大量金屬元素,排泄后沉積在環(huán)境中,造成土壤和水源的污染,是飼料質量安全重要的風險因素(李勇等,2012;胡曉波等,2009;楊林等,2004)。微量元素添加劑代表物優(yōu)點缺點無機鹽硫酸銅、硫酸鋅等容易生產且價格低廉吸收利用低、生物效價差、浪費資源、破壞生態(tài)環(huán)境有機酸鹽富馬酸亞鐵、檸檬酸亞鐵等溶解性好、較易吸收同種金屬與不同有機酸配合,其作用效果差別很大有機微量元素氨基酸螯合鋅、氨基酸螯合
【參考文獻】:
期刊論文
[1]中紅外光譜技術在食品檢測中的應用[J]. 藍蔚青,周大鵬,劉大勇,孫曉紅,馮豪杰,謝晶. 食品與發(fā)酵工業(yè). 2019(17)
[2]基于中紅外光譜的奶粉定量分析模型研究[J]. 蔡佳玲,王旭,蔡強,李武超,諸寅. 現代食品. 2018(17)
[3]飼料主要微量元素在環(huán)境中的殘留調查[J]. 卜澤明,唐建,嚴明,嚴寒,謝梅冬,黎書長,李軍. 廣西畜牧獸醫(yī). 2018(03)
[4]飼料中微量元素減排研究現狀及進展[J]. 田曉曉,王湧,曹冬梅,孫安權. 中國飼料. 2018(03)
[5]不同水平有機微量元素對蛋雞礦物元素沉積與排泄的影響[J]. 何萬領,李曉麗,李旺,丁軻,李元曉,任振東. 動物營養(yǎng)學報. 2018(01)
[6]小肽螯合銅、鋅對生長肥育豬生產性能、生化指標和糞便銅鋅含量的影響[J]. 李少華,余思佳,羅振,羅文麗,郭奇,趙森,顧欣,曹瑩,張京,徐維娜,徐建雄. 黑龍江畜牧獸醫(yī). 2017(11)
[7]微量元素功能性營養(yǎng)添加劑對生長豬生產性能和皮毛外觀的影響[J]. 陳旭,王賞初,賀賽美. 飼料廣角. 2017(04)
[8]氨基酸螯合鋅對長白豬肉質性狀、脂肪酸及礦物質元素含量的影響[J]. 胡雄貴,陳晨,彭英林,羅璇,朱吉,任慧波. 中國獸醫(yī)學報. 2017(03)
[9]日糧中添加有機銅、鐵、鋅、錳對育肥豬生長性能及減排的影響[J]. 譚靜,趙月朋,常書梅,張坤,趙衛(wèi)東. 飼料工業(yè). 2016(07)
[10]甘氨酸鋅對斷奶仔豬生長性能和免疫器官指數的影響[J]. 王曄,李華. 黑龍江畜牧獸醫(yī). 2015(16)
碩士論文
[1]利用近/中紅外光譜技術分析豆粕中高氮類非法添加物的研究[D]. 孫丹丹.中國農業(yè)科學院 2015
[2]蛋氨酸鋅對奶牛泌乳及繁殖性能影響的研究[D]. 王長宏.吉林農業(yè)大學 2007
[3]甘氨酸微量元素螯合物的合成與表征研究[D]. 管海躍.浙江大學 2007
[4]紫外及中紅外光譜技術在蘋果汁檢測中的應用研究[D]. 高志明.西北農林科技大學 2007
[5]氨基酸螯合鐵預防仔豬貧血的效果研究[D]. 石文艷.石河子大學 2005
[6]羥基蛋氨酸鋅在奶牛上的應用研究[D]. 趙士堂.浙江大學 2003
本文編號:3262143
【文章來源】:中國農業(yè)科學院北京市
【文章頁數】:74 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
甘氨酸與金屬離子結合可能
,既有利于微量元素以螯合物形式完整地被轉運吸收,又能在需要時有效地把金屬離子釋放出來。氨基酸是構成蛋白質的基本單位,是含有堿性氨基和酸性羧基的有機化合物。微量元素是占人體總量萬分之一以下元素的統稱,可分為必需微量元素、非必需微量元素和有害微量元素。必需微量元素主要包括鐵、銅、鋅、鈷和錳等金屬元素。氨基酸與金屬離子的螯合物具有不同結構,以最簡單的甘氨酸為例,甘氨酸中羧基與氨基同時與金屬離子形成離子鍵和配位鍵為螯合物,且構成環(huán)結構。一般包括3種(黃丹萍等,2015;MURPHYRetal.,2016b)。如圖1-1。當兩分子甘氨酸與金屬離子螯合形成了兩個五元環(huán)時,如圖1-1(c)所示,這種穩(wěn)定結構的分子內電荷趨于中性,其在胃腸道內不易與其他物質形成難溶物,從而大大提高了其在動物體內的溶解度,有利于機體吸收。(a)螯合物(b)螯合物(c)螯合物圖1-1甘氨酸與金屬離子結合可能形成的結構(…離子鍵;→配位鍵)Fig.1-1Possiblestructureofglycinebindingtometalions(…Ionicbond;→Coordinationbond)氨基酸微量元素螯合物產品的質量控制,是為了確保其在養(yǎng)殖生產中的應用效果。目前在國內有關飼料添加劑氨基酸微量元素螯合物的標準只有如表1-1所示幾種,GB21694-2017、GB22489-2017、GB20802-2017國家標準雖現行有效,但螯合率測定方法為GB/T13080.2-2005規(guī)定的凝膠過濾色譜法,而GB/T13080.2-2005標準早已廢止,F行有效的GB/T21996-2008標準方法也存在許多不足:甘氨酸亞鐵是有機鐵,而結構式上是含有6個水的硫酸亞鐵,如此該產品
?仳?銜錕梢悅植骨傲秸叩牟蛔悖?詼?鋟樂渭膊⑻?高繁殖性能等方面具有顯著功效(陳旭等,2017;詹康等,2014;張亞男等,2013;胡雄貴等,2017;胥彩玉等,2015;李少華等,2017)。氨基酸微量元素螯合物在促進畜禽的生長發(fā)育的同時,因其金屬含量較低,在飼料中的添加量顯著減少,相應地排泄量就會減少,一定程度可以緩解環(huán)境壓力。近年來,包含氨基酸微量元素螯合物的有機微量元素產量增長迅速(如圖1-2),年增長率達12.03%,客戶使用量不斷提高,生產企業(yè)逐步增多,其中上海、湖南、河南、山東等省市為主要分布地。圖1-22011-2017年我國有機微量元素(含氨基酸微量元素螯合物)產量Fig.1-2Productionoforganictraceelements(containingaminoacidtraceelementchelate)inChinafrom2011to2017氨基酸微量元素螯合物對動物具有顯著的營養(yǎng)作用和生產功效,作為高售價和高毛利的飼料添加劑產品,甘氨酸微量元素螯合物的摻假造假現象嚴重,擾亂市場秩序,影響?zhàn)B殖戶利益。隨著氨基酸微量元素螯合物中價格低廉的無機微量元素的摻混,因其無機鹽在腸道中易與日糧中化合物形成難溶化合物,或相互間拮抗而導致利用率降低(何萬領等,2018;譚靜等,2016),增加了其在動物機體中的殘留量,影響畜禽產品品質;同時,由于動物糞便中仍含有大量金屬元素,排泄后沉積在環(huán)境中,造成土壤和水源的污染,是飼料質量安全重要的風險因素(李勇等,2012;胡曉波等,2009;楊林等,2004)。微量元素添加劑代表物優(yōu)點缺點無機鹽硫酸銅、硫酸鋅等容易生產且價格低廉吸收利用低、生物效價差、浪費資源、破壞生態(tài)環(huán)境有機酸鹽富馬酸亞鐵、檸檬酸亞鐵等溶解性好、較易吸收同種金屬與不同有機酸配合,其作用效果差別很大有機微量元素氨基酸螯合鋅、氨基酸螯合
【參考文獻】:
期刊論文
[1]中紅外光譜技術在食品檢測中的應用[J]. 藍蔚青,周大鵬,劉大勇,孫曉紅,馮豪杰,謝晶. 食品與發(fā)酵工業(yè). 2019(17)
[2]基于中紅外光譜的奶粉定量分析模型研究[J]. 蔡佳玲,王旭,蔡強,李武超,諸寅. 現代食品. 2018(17)
[3]飼料主要微量元素在環(huán)境中的殘留調查[J]. 卜澤明,唐建,嚴明,嚴寒,謝梅冬,黎書長,李軍. 廣西畜牧獸醫(yī). 2018(03)
[4]飼料中微量元素減排研究現狀及進展[J]. 田曉曉,王湧,曹冬梅,孫安權. 中國飼料. 2018(03)
[5]不同水平有機微量元素對蛋雞礦物元素沉積與排泄的影響[J]. 何萬領,李曉麗,李旺,丁軻,李元曉,任振東. 動物營養(yǎng)學報. 2018(01)
[6]小肽螯合銅、鋅對生長肥育豬生產性能、生化指標和糞便銅鋅含量的影響[J]. 李少華,余思佳,羅振,羅文麗,郭奇,趙森,顧欣,曹瑩,張京,徐維娜,徐建雄. 黑龍江畜牧獸醫(yī). 2017(11)
[7]微量元素功能性營養(yǎng)添加劑對生長豬生產性能和皮毛外觀的影響[J]. 陳旭,王賞初,賀賽美. 飼料廣角. 2017(04)
[8]氨基酸螯合鋅對長白豬肉質性狀、脂肪酸及礦物質元素含量的影響[J]. 胡雄貴,陳晨,彭英林,羅璇,朱吉,任慧波. 中國獸醫(yī)學報. 2017(03)
[9]日糧中添加有機銅、鐵、鋅、錳對育肥豬生長性能及減排的影響[J]. 譚靜,趙月朋,常書梅,張坤,趙衛(wèi)東. 飼料工業(yè). 2016(07)
[10]甘氨酸鋅對斷奶仔豬生長性能和免疫器官指數的影響[J]. 王曄,李華. 黑龍江畜牧獸醫(yī). 2015(16)
碩士論文
[1]利用近/中紅外光譜技術分析豆粕中高氮類非法添加物的研究[D]. 孫丹丹.中國農業(yè)科學院 2015
[2]蛋氨酸鋅對奶牛泌乳及繁殖性能影響的研究[D]. 王長宏.吉林農業(yè)大學 2007
[3]甘氨酸微量元素螯合物的合成與表征研究[D]. 管海躍.浙江大學 2007
[4]紫外及中紅外光譜技術在蘋果汁檢測中的應用研究[D]. 高志明.西北農林科技大學 2007
[5]氨基酸螯合鐵預防仔豬貧血的效果研究[D]. 石文艷.石河子大學 2005
[6]羥基蛋氨酸鋅在奶牛上的應用研究[D]. 趙士堂.浙江大學 2003
本文編號:3262143
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