飼料中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）快速測定方法在生產(chǎn)中的應(yīng)用

張崇玉，張桂國，楊 泉，尹朋輝，路緒明，吳煥榮

（1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，山東，泰安 271018；2.泰安市新農(nóng)方舟飼料有限公司，山東，泰安）

飼料中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）含量是飼料營養(yǎng)成分的重要指標(biāo)，它是飼料中的纖維成分，NDF和 ADF指標(biāo)與飼料質(zhì)量密切相關(guān)，它越來越廣泛地應(yīng)用到飼料營養(yǎng)價(jià)值評定中，在近幾年頒布的《中國飼料成分和營養(yǎng)價(jià)值表》中均有NDF和ADF指標(biāo)。NDF的測定是飼料用中性洗滌劑煮沸處理 1 h后，試樣中的蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉和糖等溶解，再用石油醚、丙酮除去脂肪，剩余不溶解的殘?jiān)Q為NDF，它包括試樣中全部的半纖維素、纖維素、木質(zhì)素及少量硅酸鹽等雜質(zhì)。ADF的測定是飼料樣品經(jīng)酸性洗滌劑煮沸處理 1 h后，飼料中的脂肪、蛋白質(zhì)、淀粉和半纖維素等成分被溶解，再用石油醚、丙酮除去脂肪，剩余的不溶性殘?jiān)Q為ADF，其中包括試樣中全部的纖維素、木質(zhì)素和少量的酸不溶灰分等成分。NDF和 ADF的區(qū)別是前者含有半纖維素，半纖維素含量等于NDF % 減去 ADF % 含量，因此，NDF和 ADF的測定還可以進(jìn)一步準(zhǔn)確地測定出飼料中半纖維素、纖維素和木質(zhì)素成分的含量，準(zhǔn)確測定飼料中的各種纖維成分對評定飼料營養(yǎng)價(jià)值具有重要意義。

飼料NDF和ADF指標(biāo)的快速測定，為生產(chǎn)實(shí)際中應(yīng)用NDF和ADF逐步替代粗纖維（CF）指標(biāo)成為現(xiàn)實(shí)，被越來越廣泛地應(yīng)用到飼料質(zhì)量評價(jià)中。飼料中 CF含量是常規(guī)分析項(xiàng)目之一，也是評定飼料營養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)，但是CF指標(biāo)不僅成分復(fù)雜，測定也比 NDF和 ADF繁瑣[1-2]。飼料 CF測定是飼料經(jīng)過稀酸和稀堿煮沸處理一定時(shí)間后，不溶于酸堿的剩余有機(jī)物殘?jiān)ㄈコ龤堅(jiān)械幕曳郑?，以纖維素為主，還含有少量的半纖維素和部分木質(zhì)素。飼料 CF測定時(shí)經(jīng)酸堿煮沸處理時(shí)，半纖維幾乎完全被溶解，大部分的木質(zhì)素被堿溶解，飼料 CF含量指標(biāo)只含有少量的半纖維素和木質(zhì)素[3]，大部分溶解的半纖維素和木質(zhì)素被計(jì)算到無氮浸出物（NFE）中，加大了NFE的計(jì)算誤差。

飼料中NDF和ADF含量指標(biāo)是我國《飼料原料目錄》中飼草、粗飼料及其加工產(chǎn)品的標(biāo)簽強(qiáng)制性標(biāo)識要求。在教學(xué)、科研和飼料企業(yè)中，飼料中的NDF和ADF含量測定是被廣泛地應(yīng)用在飼料成分測定和營養(yǎng)價(jià)值評定中，也可用于飼料原料摻假鑒定中。當(dāng)前，測定飼料中 NDF和ADF含量，主要用國標(biāo)法（GB/T 20805-2006）[4]和農(nóng)業(yè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（NY/T1459-2007）[5]等，然而現(xiàn)有傳統(tǒng)法存在問題主要有：測定時(shí)間太長、效率太低、抽濾太慢，且易堵塞、操作步驟太繁瑣、測定結(jié)果準(zhǔn)確度不高、不適合批量樣品的分析等缺點(diǎn)，也不適合生產(chǎn)實(shí)際中應(yīng)用。本文介紹了應(yīng)快速測定飼料NDF和ADF含量的方法，其中 NDF測定方法：飼料中中性洗滌纖維含量的測定—聚酯網(wǎng)袋法（DB 37/T 3372—2018）[6]，作為山東省地方標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)頒布實(shí)施；ADF測定方法也將于近期頒布。測定飼料NDF和ADF 測定結(jié)果可以在90 min內(nèi)完成，而且每批次一個(gè)燒杯可測 10～40個(gè)樣品，測定方法準(zhǔn)確、簡單、快捷、高效，這對于飼料企業(yè)快速分析測定和檢測飼料質(zhì)量非常重要。

1 NDF和ADF快速測定方法

本法核心技術(shù)是聚酯合成纖維篩網(wǎng)袋[6-7]，規(guī)格 5 cm × 6 cm，三面封口，一面開口。篩網(wǎng)型號規(guī)格為絲徑為 31 μm，孔徑為 24 μm。本文中聚酯合成纖維篩網(wǎng)袋簡稱聚酯網(wǎng)袋。

1.1 測定NDF含量的主要步驟

1.1.1 稱樣 取聚酯網(wǎng)袋，先用記號筆編號，稱其質(zhì)量，精確至 0.1 mg，記為 m1；稱取試樣1.0 g左右，精確至 0.1 mg 記為 m，裝入聚酯網(wǎng)袋內(nèi)，用封口機(jī)封口。

1.1.2 脫脂預(yù)處理 如果試樣中脂肪含量高于10 %，應(yīng)預(yù)先脫脂。將裝有試樣的聚酯網(wǎng)袋放在燒杯中，加入丙酮或石油醚，用量以浸沒樣品袋為標(biāo)準(zhǔn)。浸泡10 min后，取出聚酯網(wǎng)袋放置通風(fēng)櫥揮發(fā)干試劑，待用。

1.1.3 消煮 將裝有試樣的聚酯網(wǎng)袋放入燒杯中，以聚酯網(wǎng)袋個(gè)數(shù)計(jì)，每袋加入100 ml中性洗滌劑，加 0.2 ml α-耐高溫淀粉酶，亞硫酸鈉1.0 g，同時(shí)開啟加熱裝置，至微沸并保持60±1 min。煮沸期間應(yīng)加水保持溶液體積恒定。煮沸完畢取出聚酯網(wǎng)袋，用熱水沖洗凈，再用吸水紙把袋內(nèi)水分輕輕擠干。

1.1.4 脫脂 將消煮后的聚酯網(wǎng)袋放在燒杯中，用丙酮浸泡 5 min去除殘留脂肪，用量以浸沒樣品袋為標(biāo)準(zhǔn)。取出聚酯網(wǎng)袋放置通風(fēng)櫥中讓溶劑揮發(fā)干凈。

1.1.5 烘干 聚酯網(wǎng)袋于干燥箱中 105 ℃干燥30 min，取出取出放入稱量瓶中，于干燥器中冷卻 1 min后，立即準(zhǔn)確稱量，精確至 0.1 mg，記為m2。

1.1.6 計(jì)算 可按下式（1）計(jì)算：

式中：ω—試樣中的中性洗滌纖維（NDF）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，單位為百分比（%）；m—試樣的質(zhì)量，單位為克（g）；m1—聚酯網(wǎng)袋的質(zhì)量，單位為克（g）；m2—聚酯網(wǎng)袋及其袋內(nèi)殘?jiān)?105 ℃干燥后的質(zhì)量，單位為克（g）。

1.2 測定ADF含量的主要步驟

1.2.1 稱樣 取聚酯網(wǎng)袋，先用記號筆編號，稱其質(zhì)量，精確至 0.1 mg，記為 m1；稱取試樣 1 g左右，精確至 0.1 mg，記為 m，裝入聚酯網(wǎng)袋內(nèi)，用封口機(jī)封口。

1.2.2 脫脂預(yù)處理 試樣中脂肪含量高于10 %，應(yīng)預(yù)先脫脂。將裝有試樣的聚酯網(wǎng)袋放在燒杯中，加入丙酮或石油醚，用量以浸沒樣品袋為標(biāo)準(zhǔn)。浸泡10 min后，取出聚酯網(wǎng)袋放置通風(fēng)櫥揮發(fā)干試劑，待用。

1.2.3 消煮 將裝有試樣的聚酯網(wǎng)袋放入燒杯中，按每個(gè)聚酯網(wǎng)袋計(jì)，加入100 ml酸性洗滌劑溶液，開啟加熱裝置，至微沸并保持 60±1 min。煮沸期間應(yīng)加水保持溶液體積恒定。煮沸完畢取出聚酯網(wǎng)袋，用熱水洗至中性，把袋內(nèi)水分輕輕擠干。

1.2.4 脫脂 將消煮后的聚酯網(wǎng)袋放在燒杯中，用丙酮浸泡 5 min去除殘留脂肪，用量以浸沒樣品袋為標(biāo)準(zhǔn)。取出聚酯網(wǎng)袋放置通風(fēng)櫥中讓溶劑揮發(fā)干凈。

1.2.5 烘干 聚酯網(wǎng)袋于干燥箱中 105±2 ℃ 干燥 30 min至恒重，取出放入稱量瓶中冷卻，1 min之內(nèi)稱量，精確至0.1 mg，記為m2。

1.2.6 計(jì)算 可按下式（2）計(jì)算：

式中：ω—試樣中的酸性洗滌纖維（ADF）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，單位為百分比（%）；m—試樣的質(zhì)量，單位為克（g）；m1—聚酯網(wǎng)袋的質(zhì)量，單位為克（g）；m2—聚酯網(wǎng)袋及其袋內(nèi)殘?jiān)?105 ℃干燥后的質(zhì)量，單位為克（g）。

2 NDF和ADF快速測定方法在生產(chǎn)中的應(yīng)用

飼料 NDF指標(biāo)由于它含有飼料中全部的半纖維素、纖維素和木質(zhì)素等各成分，因此它比飼料 CF指標(biāo)更能反映飼料的纖維屬性和有效能屬性，它比 CF指標(biāo)更全面、準(zhǔn)確、敏感，它更能反映飼草、粗飼料及其加工產(chǎn)品的營養(yǎng)特性，也它更能反映某些能量飼料和蛋白質(zhì)飼料的營養(yǎng)特性。比如玉米、小麥、次粉、麥麩、米糠、DDGS、玉米胚芽粕、豆粕、其他雜粕類等飼料，CF含量很低，但是NDF含量要比CF含量高得多，某些原料如玉米、次粉等對于 CF含量低且變化范圍小，但是它的 NDF含量指標(biāo)高且變化范圍比較大（見表 1），說明用 NDF指標(biāo)更能準(zhǔn)確反映飼料的纖維屬性。

表1 原料的NDF含量及其變異范圍

NDF高含量的飼料對于家禽和豬的消化率比較低，消化能（DE）和代謝能（ME）也比較低；次粉和麥麩對雞的 ME與飼料 NDF含量呈高度負(fù)相關(guān)。

小麥麩：ME=3514.5-45.12NDF %，n=28，P＜0.01，r=0.9988。

次粉：ME=3481.1-44.01NDF %，n=20，P＜0.01，r=0.9970。

小麥麩和次粉：ME=3501.1-44.78NDF %，n=48，P＜0.01，r=0.9992。

ADF指標(biāo)測定快速且簡單，比CF指標(biāo)更能準(zhǔn)確反映飼料中的纖維素和木質(zhì)素含量，因?yàn)锳DF指標(biāo)包含飼料中全部的纖維素和木質(zhì)素，還含有少量酸不溶硅酸鹽灰分；而 CF指標(biāo)含有纖維素和部分木質(zhì)素，所以飼料ADF和CF呈高度相關(guān)，且同一飼料ADF含量指標(biāo)總是大于CF含量指標(biāo)（見表 2），飼料 ADF指標(biāo)與飼料 CF指標(biāo)一樣，也可以用于某些原料的摻假檢測中，比如麥麩和米糠及其米糠粕中添加少量的稻殼粉，便可引起飼料ADF指標(biāo)劇烈升高。

飼料原料ADF和CF含量呈強(qiáng)正相關(guān)（見表2）：ADF % = 1.6641+1.2406CF %，n=10 r=0.9785，P＜0.01。

表2 飼料原料中ADF和CF含量比較

3 NDF和ADF指標(biāo)在估測飼料DE和ME中的應(yīng)用

飼料NDF和ADF含量等指標(biāo)可以用來估測飼料的消化能（DE）和代謝能（ME）。豬飼料的消化能（DE）估測模型（1）：

DE（Kcal/kg）=5.65DCP+9.40EE×80 %+4.15 NDSC+4.15HC×0 % 或者表示為：DE（Kcal/kg）=5.65DCP+7.52EE+4.15NDSC+2.08HC

式中：DCP是飼料中可消化蛋白質(zhì) %；EE是粗脂肪含量 %；NDSC是中性洗滌可溶性碳水化合物含量 % =100 %-W %-CA %-CP %-EE %-NDF %；HC是半纖維素 % =NDF %-ADF %；D E的單位為：Kcal/kg。豬配合飼料干物質(zhì)的消化能的估測，可以對模型（1）進(jìn)行推導(dǎo)得出模型（2）：

模型（2）的前提條件是：假定豬配合飼料粗蛋白的消化率為 80 %，粗脂肪的消化率為80 %，中性洗滌可溶性碳水化合物的消化率為100 %，半纖維素消化率為 50 %，以上參數(shù)是參考大量文獻(xiàn)設(shè)定的典型值。

利用模型（1）估測豬飼料原料DE估測值和實(shí)測值見表3，可見二者結(jié)果基本一致，DE估測值（y）與 DE實(shí)測值（x）呈高度正相關(guān)：y=20.813+0.9993x，n=10，r=0.9989，P＜0.01。

表3 飼料原料的DE估測值和實(shí)測值

利用模型（1）估測仔豬配合飼料DE估測值和實(shí)測值見表4，可見二者結(jié)果基本一致。

表4 仔豬配合飼料的DE估測值和實(shí)測值

利用模型（1）估測中國飼料成分與營養(yǎng)價(jià)值表中原料，豬飼料原料 DE估測值和實(shí)測值見表5，可見二者結(jié)果基本一致，DE估測值（y）與DE實(shí)測值（x）呈高度正相關(guān)：y=101.46+0.9789x，n=17，r=0.9848，P＜0.01。

表5 豬飼料的DE估測值和查表值

同樣，飼料NDF和ADF含量等指標(biāo)結(jié)合其他指標(biāo)，也可以建立其它動物的估測 DE值模型，用來估測飼料對于家禽、牛、羊、驢、馬、兔等家畜的消化能（DE）和代謝能（ME），本人在以后文章中待續(xù)。

4 結(jié)論

飼料中的NDF和ADF指標(biāo)含量在飼料質(zhì)量檢測和飼料營養(yǎng)價(jià)值評定中的具有重要作用和意義，飼料NDF和ADF含量等指標(biāo)可以用來原料的質(zhì)量檢測和摻假檢測，也可以通過建立模型用來估測飼料的消化能（DE）和代謝能（ME），這對于飼料企業(yè)快速分析測定和評定飼料質(zhì)量非常重要，飼料中NDF和ADF含量快速測定方法，在生產(chǎn)實(shí)際中應(yīng)用帶來了方便。NDF和 ADF的快速測定方法也可用于糧食、食品、蔬菜、植物等NDF、ADF以及不溶性膳食纖維的測定。