不同萃取試劑檢測羽絨殘脂率的差異性分析

孫寶芬 李國華 張慧 喬鐵軍 夏曉慧 張昆

（山東出入境檢驗(yàn)檢疫局 山東青島 266002）

不同萃取試劑檢測羽絨殘脂率的差異性分析

孫寶芬 李國華 張慧 喬鐵軍 夏曉慧 張昆

（山東出入境檢驗(yàn)檢疫局 山東青島 266002）

選用乙醚、二氯甲烷和石油醚作為羽絨殘脂率的萃取試劑，對3種試劑檢測結(jié)果進(jìn)行了比對分析。結(jié)果顯示：二氯甲烷檢測結(jié)果高于乙醚的檢測結(jié)果，而石油醚的檢測結(jié)果低于乙醚的檢測結(jié)果。從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度分析得出這兩種試劑的檢測結(jié)果與乙醚的檢測結(jié)果都存在顯著性差異，二氯甲烷和石油醚無法直接作為乙醚萃取的替代性試劑。

羽絨；殘脂率；乙醚；二氯甲烷；石油醚

1 前言

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《羽絨羽毛檢驗(yàn)方法》（GB/ T10288-2003）［1］規(guī)定，羽絨殘脂率的檢測方法是有機(jī)溶劑萃取法，選用的標(biāo)準(zhǔn)萃取試劑為乙醚。乙醚是一種無色、易燃、極易揮發(fā)的液體，可被當(dāng)作吸入性麻醉劑，更為特別的是由于其特殊的性質(zhì)和用途，被列入第二類易制毒化學(xué)品目錄［2］。其生產(chǎn)、經(jīng)營、運(yùn)輸和購買都受到公安部門管制，在購置、運(yùn)輸、儲存環(huán)節(jié)受到嚴(yán)厲流程和數(shù)量的限制，這嚴(yán)重影響了日常檢測工作的順利進(jìn)行。據(jù)有關(guān)資料介紹，石油醚是乙醚萃取油脂的一種替代萃取試劑［3，4］，二氯甲烷是歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 1163：1996中規(guī)定選用的羽絨殘脂率萃取試劑［5］。為了確認(rèn)石油醚或二氯甲烷能否直接替代乙醚成為羽絨殘脂率國家檢測標(biāo)準(zhǔn)中的選用試劑，并分析兩種萃取試劑檢測結(jié)果與乙醚檢測值是否存在明顯差異性，進(jìn)而確定兩種化學(xué)試劑作為羽絨殘脂率萃取試劑的實(shí)驗(yàn)條件，以滿足國家羽絨產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求，本研究進(jìn)行了3種萃取試劑的比對試驗(yàn)。

2 材料與方法

2.1材料

2.1.1試驗(yàn)樣品

臨沂蘭興羽絨制品有限公司提供的水洗灰鴨絨。

2.1.2試劑

乙醚：分析純，MERDA TECHNOLOGY INC；二氯甲烷：分析純，天津博迪化工股份有限公司；石油醚（30℃-60℃）：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

2.1.3儀器

索氏脂肪抽出器：青島信業(yè)化學(xué)試劑有限公司；恒溫水浴鍋：金壇市金城國盛實(shí)驗(yàn)儀器廠；烘箱：南通宏達(dá)試驗(yàn)儀器有限公司；電子天平：精度0.1 mg，賽多利斯；平底燒瓶；干燥器；定性濾紙。

2.2方法

2.2.1樣品均勻性檢測

樣品均勻性是進(jìn)行比對試驗(yàn)的基礎(chǔ)，檢測中所有的試樣都應(yīng)該均勻一致，穩(wěn)定可靠，確保比對試驗(yàn)中出現(xiàn)任何可疑結(jié)果或離群結(jié)果都不能歸因于試樣之間的變異，因此，在進(jìn)行比對試驗(yàn)之前必須進(jìn)行試樣的均勻性檢測和評價(jià)［5］。

均勻性檢驗(yàn)常用的統(tǒng)計(jì)方法有F檢驗(yàn)法（方差分析法）、t檢驗(yàn)法、極差檢驗(yàn)法、平均值一致性檢驗(yàn)法和不均勻性標(biāo)準(zhǔn)偏差法［6］，其中F檢驗(yàn)法是現(xiàn)在最常用的統(tǒng)計(jì)方法。本試驗(yàn)采用F檢驗(yàn)法評定樣品的均勻性。

2.2.2樣品處理

選取經(jīng)過均勻性檢驗(yàn)合格的羽絨樣品充分混合均勻，根據(jù)GB/T10288-2003［1］中的測試方法稱取若干平行試驗(yàn)樣品，并按照測試步驟完成所有樣品的檢測。其中乙醚萃取法樣品10組20個(gè)（同時(shí)驗(yàn)證其均勻性），二氯甲烷萃取法樣品12個(gè)，石油醚萃取法試驗(yàn)樣品12個(gè)。

3 結(jié)果

3.1均勻性檢測

乙醚測試采用10組20個(gè)數(shù)據(jù)，其檢測結(jié)果列于表1中，方差分析結(jié)果列于表2。

表1　乙醚萃取法殘脂率檢測結(jié)果（單位：%）

表2　乙醚萃取法方差分析結(jié)果

乙醚萃取法、二氯甲烷萃取法和石油醚萃取法的檢測結(jié)果分別見表1、表3和表4。

表3　二氯甲烷萃取法殘脂率檢測結(jié)果（單位：%）

表4　石油醚萃取法殘脂率檢測結(jié)果（單位：%）

4 分析與討論

4.1分析

4.1.1結(jié)果比較

乙醚萃取法、二氯甲烷萃取法、石油醚萃取法檢測羽絨樣品殘脂率的平均值分別為0.68%、0.82%、 0.53%，標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.0477、0.0516、0.0675；乙醚和二氯甲烷、石油醚檢測結(jié)果的絕對誤差分別為-0.14%和0.15%；石油醚測得殘脂率小于乙醚檢測結(jié)果，而二氯甲烷測試結(jié)果大于乙醚檢測殘脂率。圖1為3種檢測結(jié)果的曲線圖。

圖1　不同萃取試劑檢測殘脂率結(jié)果

4.1.2結(jié)果分析

本研究檢測羽絨殘脂率的方法都是索氏萃取法，但改變了萃取試劑，從理論上講檢測條件發(fā)生了改變。因此對兩種試劑檢測結(jié)果進(jìn)行比較前，應(yīng)該確認(rèn)兩種試劑的檢測過程是否為等精度測量。只有確定兩種方法為等精度測量，兩種檢測結(jié)果才具有可比性［7］。

利用假設(shè)檢驗(yàn)中F檢驗(yàn)法來驗(yàn)證兩種試劑測試是否為等精度測量［7］。根據(jù)F檢驗(yàn)法，取顯著度a=0.05，計(jì)算得乙醚和二氯甲烷測試結(jié)果的F統(tǒng)計(jì)量F1=S22/S12=0.05162/0.04772=1.17，經(jīng)查表得F0.05（11，19）=2.34，F(xiàn)1統(tǒng)計(jì)量=1.17＜2.34，因此乙醚萃取法和二氯甲烷萃取法屬于等精度測量，兩種萃取法的檢測結(jié)果具有可比性。同理乙醚和石油醚檢測結(jié)果的F統(tǒng)計(jì)量F2=S22/S12=0.06752/0.04772=2.00，F(xiàn)2統(tǒng)計(jì)量2.00＜F0.05（11，19）=2.34，乙醚萃取法和石油醚萃取法也屬于等精度測量。

進(jìn)行F檢驗(yàn)判定后進(jìn)一步利用t檢驗(yàn)法來判定兩種萃取法所測結(jié)果是否具有明顯差異。根據(jù)兩組檢測平均值的比較法中t檢驗(yàn)法統(tǒng)計(jì)原理［8］，按下式計(jì)算t檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量：

其自由度f=n1+n2-2

乙醚和二氯甲烷萃取法檢測的合并標(biāo)準(zhǔn)偏差Sp按式（2）計(jì)算：Sp=0.0492；統(tǒng)計(jì)量t值按式（1）計(jì)算：t=7.79；在該分析中，自由度f=n1+n2-2=20+12-2=30，選擇顯著度a為0.05，查t分布臨界值表的t（0.05，30）=2.04；因統(tǒng)計(jì)量t=7.79＞2.04，所以乙醚和二氯甲烷萃取法檢測結(jié)果存在顯著性差異。同理，通過t檢驗(yàn)法分析，乙醚和石油醚的t檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量為7.37，大于臨界t值2.04，故乙醚和石油醚萃取法的檢測結(jié)果也存在顯著性差異。故，在實(shí)際檢測工作中，不能用二氯甲烷或石油醚直接代替乙醚來獲得檢測結(jié)果。

4.2討論

結(jié)果表明，不同溶劑的測試結(jié)果存在差異。其中石油醚測試結(jié)果明顯低于乙醚的測試結(jié)果，乙醚的測試結(jié)果又明顯低于二氯甲烷的測試結(jié)果，原因可能如下：

（1）溶劑化學(xué)極性的差異。3種試劑的極性差異，導(dǎo)致其萃取能力和萃取物質(zhì)有所不同。3種萃取劑中，二氯甲烷極性強(qiáng)于乙醚，具有較強(qiáng)的溶解能力，除油脂外還同時(shí)萃取下許多非脂類物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)過程中能清楚地觀察到，經(jīng)過二氯甲烷萃取后留下的液體明顯比乙醚和石油醚萃取回流液體渾濁；而石油醚溶解能力又低于乙醚，其萃取物不會夾帶膠溶淀粉、蛋白質(zhì)等非脂類物質(zhì)，因此采用石油醚作萃取劑，測試結(jié)果較低。

（2）二氯甲烷萃取溫度要高于乙醚和石油醚的萃取溫度，在萃取過程中樣品的接觸溫度高，有利于油脂和其他物質(zhì)的萃?。?］。因此經(jīng)過相同時(shí)間的萃取，二氯甲烷萃取物的重量高于乙醚和石油醚的萃取物，二氯甲烷檢測殘脂率的最終結(jié)果會高于乙醚檢測結(jié)果。

5 結(jié)論

從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度分析，乙醚萃取法和二氯甲烷萃取法、石油醚萃取法檢測羽絨殘脂率存在顯著性差異，3種試劑在測試條件相同的情況下測得的結(jié)果無法直接相互代替。要滿足不同標(biāo)準(zhǔn)的限量要求，必須選用標(biāo)準(zhǔn)方法中所規(guī)定的試劑作為萃取劑，或者通過改變測試條件的方法使其他萃取試劑測試結(jié)果滿足所選標(biāo)準(zhǔn)要求，或者通過大量實(shí)驗(yàn)確定不同試劑檢測結(jié)果之間的相關(guān)性來修訂結(jié)果。

［1］GB/T 10288-2003羽絨羽毛試驗(yàn)方法［S］.

［2］易制毒化學(xué)品管理?xiàng)l例［Z］.中華人民共和國國務(wù)院令［2005］第445號.

［3］李淑娜.用石油醚代替乙醚檢測食油中的酸價(jià)［J］.醫(yī)藥論壇雜志，2011，32（18）：91-92.

［4］李秀花，靳玲品，高志花.石油醚代替乙醚測定飼料粗脂肪的研究［J］.張家口農(nóng)專學(xué)報(bào)，1998，14（1）：15-16.

［5］EN1163：1996Feather and down-Test method-Deternination of the oil and fat content［S］.

［6］王承忠.實(shí)驗(yàn)室間比對的能力驗(yàn)證及穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)技術(shù)第四講能力驗(yàn)證樣的均勻性和穩(wěn)定性檢驗(yàn)［J］.理化檢驗(yàn)-物理分冊，2004，40（10）：533-538.

［7］王承忠.實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量體系運(yùn)行中的技術(shù)難點(diǎn)及解決辦法——方法確認(rèn)、人員或方法比對的判定［J］.物理測試，2011，S1：87-99.

［8］盛驟，謝式千，潘承毅.概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)［M］.2版.北京：高等教育出版社出版.

［9］蔣潔蓉，劉娟，茅沈杰.羊毛被不同標(biāo)準(zhǔn)含油率指標(biāo)和測試方法的比較［J］.上海紡織科技，2013，41（11）：50-52.

The Difference Analysis of Fat and Oil Content Extracted by Various Extraction Agents

Sun Baofen，Li Guohua，Zhang Hui，Qiao Tiejun，Xia Xiaohui，Zhang Kun
（Shandong Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau，Qingdao，Shandong，266002）

Three solutions were used as extraction agents to extract the fat and oil from feather and down in this paper.The mathematical statistics was used to study test data for the possibility of substituting for ethyl ether.The analysis shows that the test result of dichloromethane is above the test result of ethyl ether，and that the test result of petroleum ether is less than that of ethyl ether.The results do reveal distinct differences among fat and oil contents extracted by various extraction agents. Dichloromethane and petroleum ether are both not acceptable substitutes for ethyl ether in statistics.

Feather and Down；Fat And Oil Content；Ethyl Ether；Dichloromethane；Petroleum Ether

TS959.16

E-mail：sunny_zhuo@126.com

山東出入境檢驗(yàn)檢疫局科研項(xiàng)目（SK201416）

2014-09-02