纤维袋测定饲料原料中NDF和ADF含量方法的研究

2013-02-20苏玲玲张志军

饲料工业 2013年15期

■苏玲玲申煜张志军

(1.新疆畜牧科学院饲料研究所，新疆乌鲁木齐 830000；2.农标普瑞纳（新疆）饲料有限公司，新疆昌吉 831100)

滤袋技术是上世纪90年初发展起来的一种简便易行的分析技术。该项技术目前主要应用于饲料和食品中NDF和ADF的测定。1993年由美国康奈尔大学和加拿大共同合作，开发了ANKOM分析测定仪并获得专利，该产品和技术已被国际上很多国家政府、研究机构所采用，但由于ANKOM滤袋技术所采用的仪器设备和滤袋价格比较昂贵，故无法在中国广泛推广使用。目前，中国农业大学肉牛研究中心研制出一种新的纤维滤袋(CAU滤袋)，不仅比国外进口的更耐酸碱，成本低，而且分析仪器简单实用，价格低廉，因此已经在我国得到广泛使用。然而，纤维滤袋在应用过程中还存在一些问题，如检测过程中淀粉酶的添加量，是否需要脱脂，怎样脱脂，是否需要添加无水亚硫酸钠，在ANKOM检测技术、国标（GB/T20806-2006）及行业标准（NY/T1459—2007）中描述不一致，目前用纤维滤袋测定饲料原料中的NDF和ADF含量也没有参考标准。另外ANKOM检测技术要用ANKOM配套设备，本试验纤维袋用的是高脚烧杯、电热板和冷凝球，能否达到与ANKOM测定值一致的结果。针对以上问题，本试验用纤维袋测定新疆本地几种饲料的NDF和ADF含量，研究摸索测定值与ANKOM技术测定值接近时的各种反应条件。以期为更准确地用纤维袋测定饲料原料中NDF和ADF提供数据（实验条件）参考。特别是对没有大量资金购买昂贵仪器设备的饲料企业及农户，配制更精确的饲料配方有很大的现实意义。

1 材料与方法

1.1 试验样品及处理

采集新疆昌吉地区饲料样品次粉、麸皮、玉米及米糠，样品粉碎过1 mm分析筛。

1.2 测定指标及方法

1.2.1 主要仪器

澳大利亚植物粉碎机(CW22075)；梅特勒-托利多ME204电子天平；上海精宏DHG-9140A型电热恒温鼓风干燥箱；选用纤维袋为CAU滤袋，由中国农业大学肉牛研究中心研制；ANKOM酶：酶活为17 400 LU(LU为酶活性单位，定义为每分钟催化可溶性淀粉所需的酶量)；高脚烧杯、电热板、冷凝器。

1.2.2 NDF测定

将滤袋用2B铅笔编号后105℃烘箱中烘干称重，准确称取饲料风干样品0.4～0.5 g无损的转移其中，并用塑料封口机封口后放入600 ml高腰烧杯中。每个样本作3个平行，然后在烧杯中加入约300 ml中性洗涤剂（GB/T20806—2006），并放置防止滤袋漂浮的特制压块，套上冷凝装置，在调温电炉上加热，煮沸后开始计时。

煮沸后的处理分为两种洗涤方法：

实验1组：用热水冲洗直至洗液中无泡沫。最后再将滤袋置于105℃烘箱中烘干至恒重，称重。

实验2组：用热水冲洗至洗液中无泡沫后用丙酮冲洗浸泡滤袋2次，至无色为止。放入通风厨中待丙酮挥发完全，放入105℃烘箱中烘干至恒重，称重。

1.2.3 ADF测定

实验1组与实验2组ADF测定：按照Goering等的连续洗涤进行测定，即将测定NDF后的滤袋再按照每个样本作3个平行，然后在烧杯中加入300 ml酸性洗涤剂（NY/T1459—2007）。并放置防止滤袋漂浮的特制压块，套上冷凝装置，在调温电炉上加热，煮沸后开始计时，煮沸时间确定为1 h。煮沸完毕后取出滤袋，用热水冲洗直至洗液中无泡沫后用丙酮冲洗浸泡滤袋2次，至滤出液无色为止。放入通风厨中待丙酮完全挥发，放入105℃烘箱中烘干至恒重，称重。

实验3组：将封好次粉、麸皮、玉米和米糠的纤维袋直接用酸性洗涤液洗涤。

1.2.4 NDF含量和ADF含量的计算方法

式中：m1为空袋质量（g）；m为样品质量（g）；m2为提取后样品残渣+滤袋质量（g）；c1为空白袋校正系数（烘干后质量/原来质量）。

ADF含量测定参照NY/T 1459—2007，采用以下公式计算：ADF(%)=[(m3-m4)/m)]×100。

式中：m3为洗涤后滤袋和ADF质量（g）；m4为滤袋质量（g）；m为样品质量（g）。

ANKOM滤袋测定值：在农业部饲料效价与安全监督检验测试中心（北京）测定，测定仪器为ANKOM220纤维仪

1.2.5 样品中其他营养常规成分含量的测定

取次粉、麸皮、玉米及米糠样品，分别按照国标GB/T6435—2006、GB/T6433—2006、GB/T6432—2006和GB/T6438—2007测定水分、粗脂肪、粗蛋白和粗灰分含量。

2 结果与分析（见表1～表5）

表1 不同实验条件对次粉NDF、ADF含量的影响（N=3）

由表1可知：在实验1组中，消煮时间长短（1～2 h）对纤维袋测定次粉中NDF含量无显著影响，其NDF测定值平均高于ANKOM测定值10%左右。而在实验2组中，酶水平和丙酮淋洗对次粉NDF测定值影响显著，消煮时间1 h，酶添加量400 μl/100 ml的实验2组比实验1组降低了10.07%；其NDF测定值的相对偏差仅为0.96%。ADF测定结果显示：在实验2组中与ANKOM测定值接近的酶添加量400 μl/100 ml组，ADF测定值的相对偏差为12.18%。而实验3组ADF测定值的相对偏差达37.55%。

表2可以看出，在实验1组中，消煮时间长短（1～2 h）对纤维袋测定麸皮中NDF含量影响不显著；其NDF测定值平均高于ANKOM测定值5%左右。而在实验2组中，酶水平和丙酮淋洗对麸皮NDF测定值影响显著，消煮时间1 h，酶添加量300 μl/100 ml实验2组比实验1组降低了6.29%，其NDF测定值的相对偏差仅为0.55%。ADF测定结果显示：在实验2组中，与ANKOM测定值较接近的为酶添加量300 μl/100 ml组，其相对偏差为3.66%。而实验3组ADF测定值的相对偏差达7.96%。

表2 不同条件对麸皮NDF、ADF含量的影响(N=3)

表3 不同条件对玉米NDF、ADF含量的影响（N=3）

由表3可以看出，在实验1组中，消煮时间长短（1～2 h）对纤维袋测定玉米中NDF含量值影响不显著。消煮时间1 h，酶添加量500 μl/100 ml对其影响显著，比300 μl/100 ml组降低了5.78%左右，而在实验2组中，酶水平和丙酮淋洗对玉米NDF测定值影响显著，酶添加量为500 μl/100 ml时NDF测定值的相对偏差仅为1.52%。ADF测定结果显示：在实验2组中，最接近ANKOM测定值的是酶添加量500 μl/100 ml组，相对偏差为5.88%。而实验3组ADF测定值的相对偏差达41.92%。

表4 不同条件对米糠NDF、ADF含量的影响（N=3）

由表4可以看出，在实验1组中酶水平特别是200 μl/100 ml对其影响显著，比0 μl/100 ml组降低了7.14%，而在实验2组中，丙酮淋洗对米糠NDF测定值影响显著，该组不添加酶组与实验1组（0 μl/100 ml组）相比降低了11.06%，其NDF测定值的相对偏差仅为0.29%。ADF测定结果显示：在实验2组中，不需要添加酶组，纤维袋ADF测定值的相对偏差为2.89%。而实验3组ADF测定值的相对偏差达17.93%。

米糠、次粉、麸皮和玉米的干物质（DM）、粗蛋白（CP）、粗脂肪（EE）、粗灰分（CA）含量见表5。

表5 其他化学成分含量

3 讨论

3.1 NDF含量的测定

3.1.1 煮沸时间

张秋芝测定全株玉米的中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维（ADF）分别煮沸72、60 min，而本试验由表1～表3可以看出，煮沸时间对测定次粉、麸皮、玉米、米糠NDF含量影响不显著，本实验消煮时间定为1 h，这与薛红枫等采用的煮沸时间1 h一致。

3.1.2 淀粉酶添加量

隋连敏等在分析测定玉米等高淀粉含量样品NDF含量时，认为要彻底排除淀粉对测定结果的干扰，耐高温淀粉酶（美国ANKOM公司提供）的适宜用量为0.8～1.0 ml/滤袋。而本实验在测定玉米样品时,以添加量为0.5 ml比较合适。本试验在测定次粉、麸皮、玉米及米糠NDF时每个样品的添加酶量不一样，这一现象提示我们测定淀粉类饲料中纤维性物质含量时酶的添加量因饲料种类不同而不同。另外ANKOM纤维测定仪在操作过程中，所有样品当中性溶液注入容器并开始搅拌时，手动加入0.5 ml α-淀粉酶/袋。在第1次和第2次淋洗时同时加 0.5 ml α-淀粉酶/袋。国标（G/T20806—2006）用传统方法在测定饲料中中性洗涤纤维(NDF)时提到(如果饲料中淀粉含量高，可加0.2 ml高温淀粉酶)。而本实验在测定次粉、麸皮、玉米及米糠样品时，消煮时只需添加1次酶，且确定了酶的最佳添加量，这样节省了成本。

3.1.3 其它

尽管米糠的脂肪含量为16.39%（见表5），本实验在测定次粉、麸皮、玉米及米糠NDF时没有用脱脂过程，即没有用丙酮或乙醚洗涤脱脂，而ANKOM技术在测定中要求脂肪超过5%要将样品用丙酮或乙醚预脱脂。国标（G/T20806—2006）中提到对于脂肪含量＜10%，不需要脱脂，用丙酮洗涤后增加乙醚洗涤2次。对于脂肪含量＞10%，要用乙醚进行脱脂后再消煮。可能该类样品的脂肪在中性洗涤液易于脱去，不需预脱脂。这需要在今后的实验中进一步确认。

ANKOM检测技术在测定NDF之前要手动添加无水亚硫酸钠，本实验不需添加无水亚硫酸钠，添加亚硫酸钠的原因是无水亚硫酸钠可以剪断双硫键，因此可以溶解交联蛋白达到降低蛋白质水平的作用，本实验这类样品的蛋白含量低，中性洗涤液可能溶解了这部分蛋白。

3.2 ADF含量的测定

本实验每个样品ADF值显示：连续洗涤后ADF值更接近于ANKOM值，而实验3组数据更说明中性洗涤液能够溶解一部分酸性洗涤液不能溶解的部分。可能是由于次粉、麸皮、玉米及米糠这类样品淀粉含量高，添加酶后淀粉物质释放出来。而酶遇到酸失活，因此不能将酶加到酸性洗涤液中，故直接用酸性洗涤纤维洗涤无法将淀粉类物质分解洗出而导致实验3组值偏高。另外实验过程中没有进行脱脂处理，这与国标（NY/T1459—2007）中如果样品脂肪含量＞10%，ANKOM技术中脂肪含量＞5%需脱脂的说法不太一致。