饲料中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）快速测定方法在生产中的应用

张崇玉，张桂国，杨 泉，尹朋辉，路绪明，吴焕荣

（1.山东农业大学动物科技学院，山东，泰安 271018；2.泰安市新农方舟饲料有限公司，山东，泰安）

饲料中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）含量是饲料营养成分的重要指标，它是饲料中的纤维成分，NDF和 ADF指标与饲料质量密切相关，它越来越广泛地应用到饲料营养价值评定中，在近几年颁布的《中国饲料成分和营养价值表》中均有NDF和ADF指标。NDF的测定是饲料用中性洗涤剂煮沸处理 1 h后，试样中的蛋白质、脂肪、淀粉和糖等溶解，再用石油醚、丙酮除去脂肪，剩余不溶解的残渣称为NDF，它包括试样中全部的半纤维素、纤维素、木质素及少量硅酸盐等杂质。ADF的测定是饲料样品经酸性洗涤剂煮沸处理 1 h后，饲料中的脂肪、蛋白质、淀粉和半纤维素等成分被溶解，再用石油醚、丙酮除去脂肪，剩余的不溶性残渣称为ADF，其中包括试样中全部的纤维素、木质素和少量的酸不溶灰分等成分。NDF和 ADF的区别是前者含有半纤维素，半纤维素含量等于NDF % 减去 ADF % 含量，因此，NDF和 ADF的测定还可以进一步准确地测定出饲料中半纤维素、纤维素和木质素成分的含量，准确测定饲料中的各种纤维成分对评定饲料营养价值具有重要意义。

饲料NDF和ADF指标的快速测定，为生产实际中应用NDF和ADF逐步替代粗纤维（CF）指标成为现实，被越来越广泛地应用到饲料质量评价中。饲料中 CF含量是常规分析项目之一，也是评定饲料营养价值的重要指标，但是CF指标不仅成分复杂，测定也比 NDF和 ADF繁琐[1-2]。饲料 CF测定是饲料经过稀酸和稀碱煮沸处理一定时间后，不溶于酸碱的剩余有机物残渣（去除残渣中的灰分），以纤维素为主，还含有少量的半纤维素和部分木质素。饲料 CF测定时经酸碱煮沸处理时，半纤维几乎完全被溶解，大部分的木质素被碱溶解，饲料 CF含量指标只含有少量的半纤维素和木质素[3]，大部分溶解的半纤维素和木质素被计算到无氮浸出物（NFE）中，加大了NFE的计算误差。

饲料中NDF和ADF含量指标是我国《饲料原料目录》中饲草、粗饲料及其加工产品的标签强制性标识要求。在教学、科研和饲料企业中，饲料中的NDF和ADF含量测定是被广泛地应用在饲料成分测定和营养价值评定中，也可用于饲料原料掺假鉴定中。当前，测定饲料中 NDF和ADF含量，主要用国标法（GB/T 20805-2006）[4]和农业部行业标准（NY/T1459-2007）[5]等，然而现有传统法存在问题主要有：测定时间太长、效率太低、抽滤太慢，且易堵塞、操作步骤太繁琐、测定结果准确度不高、不适合批量样品的分析等缺点，也不适合生产实际中应用。本文介绍了应快速测定饲料NDF和ADF含量的方法，其中 NDF测定方法：饲料中中性洗涤纤维含量的测定—聚酯网袋法（DB 37/T 3372—2018）[6]，作为山东省地方标准已经颁布实施；ADF测定方法也将于近期颁布。测定饲料NDF和ADF 测定结果可以在90 min内完成，而且每批次一个烧杯可测 10～40个样品，测定方法准确、简单、快捷、高效，这对于饲料企业快速分析测定和检测饲料质量非常重要。

1 NDF和ADF快速测定方法

本法核心技术是聚酯合成纤维筛网袋[6-7]，规格 5 cm × 6 cm，三面封口，一面开口。筛网型号规格为丝径为 31 µm，孔径为 24 µm。本文中聚酯合成纤维筛网袋简称聚酯网袋。

1.1 测定NDF含量的主要步骤

1.1.1 称样 取聚酯网袋，先用记号笔编号，称其质量，精确至 0.1 mg，记为 m1；称取试样1.0 g左右，精确至 0.1 mg 记为 m，装入聚酯网袋内，用封口机封口。

1.1.2 脱脂预处理 如果试样中脂肪含量高于10 %，应预先脱脂。将装有试样的聚酯网袋放在烧杯中，加入丙酮或石油醚，用量以浸没样品袋为标准。浸泡10 min后，取出聚酯网袋放置通风橱挥发干试剂，待用。

1.1.3 消煮 将装有试样的聚酯网袋放入烧杯中，以聚酯网袋个数计，每袋加入100 ml中性洗涤剂，加 0.2 ml α-耐高温淀粉酶，亚硫酸钠1.0 g，同时开启加热装置，至微沸并保持60±1 min。煮沸期间应加水保持溶液体积恒定。煮沸完毕取出聚酯网袋，用热水冲洗净，再用吸水纸把袋内水分轻轻挤干。

1.1.4 脱脂 将消煮后的聚酯网袋放在烧杯中，用丙酮浸泡 5 min去除残留脂肪，用量以浸没样品袋为标准。取出聚酯网袋放置通风橱中让溶剂挥发干净。

1.1.5 烘干 聚酯网袋于干燥箱中 105 ℃干燥30 min，取出取出放入称量瓶中，于干燥器中冷却 1 min后，立即准确称量，精确至 0.1 mg，记为m2。

1.1.6 计算 可按下式（1）计算：

式中：ω—试样中的中性洗涤纤维（NDF）的质量分数，单位为百分比（%）；m—试样的质量，单位为克（g）；m1—聚酯网袋的质量，单位为克（g）；m2—聚酯网袋及其袋内残渣在 105 ℃干燥后的质量，单位为克（g）。

1.2 测定ADF含量的主要步骤

1.2.1 称样 取聚酯网袋，先用记号笔编号，称其质量，精确至 0.1 mg，记为 m1；称取试样 1 g左右，精确至 0.1 mg，记为 m，装入聚酯网袋内，用封口机封口。

1.2.2 脱脂预处理 试样中脂肪含量高于10 %，应预先脱脂。将装有试样的聚酯网袋放在烧杯中，加入丙酮或石油醚，用量以浸没样品袋为标准。浸泡10 min后，取出聚酯网袋放置通风橱挥发干试剂，待用。

1.2.3 消煮 将装有试样的聚酯网袋放入烧杯中，按每个聚酯网袋计，加入100 ml酸性洗涤剂溶液，开启加热装置，至微沸并保持 60±1 min。煮沸期间应加水保持溶液体积恒定。煮沸完毕取出聚酯网袋，用热水洗至中性，把袋内水分轻轻挤干。

1.2.4 脱脂 将消煮后的聚酯网袋放在烧杯中，用丙酮浸泡 5 min去除残留脂肪，用量以浸没样品袋为标准。取出聚酯网袋放置通风橱中让溶剂挥发干净。

1.2.5 烘干 聚酯网袋于干燥箱中 105±2 ℃ 干燥 30 min至恒重，取出放入称量瓶中冷却，1 min之内称量，精确至0.1 mg，记为m2。

1.2.6 计算 可按下式（2）计算：

式中：ω—试样中的酸性洗涤纤维（ADF）的质量分数，单位为百分比（%）；m—试样的质量，单位为克（g）；m1—聚酯网袋的质量，单位为克（g）；m2—聚酯网袋及其袋内残渣在 105 ℃干燥后的质量，单位为克（g）。

2 NDF和ADF快速测定方法在生产中的应用

饲料 NDF指标由于它含有饲料中全部的半纤维素、纤维素和木质素等各成分，因此它比饲料 CF指标更能反映饲料的纤维属性和有效能属性，它比 CF指标更全面、准确、敏感，它更能反映饲草、粗饲料及其加工产品的营养特性，也它更能反映某些能量饲料和蛋白质饲料的营养特性。比如玉米、小麦、次粉、麦麸、米糠、DDGS、玉米胚芽粕、豆粕、其他杂粕类等饲料，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、次粉等对于 CF含量低且变化范围小，但是它的 NDF含量指标高且变化范围比较大（见表 1），说明用 NDF指标更能准确反映饲料的纤维属性。

表1 原料的NDF含量及其变异范围

NDF高含量的饲料对于家禽和猪的消化率比较低，消化能（DE）和代谢能（ME）也比较低；次粉和麦麸对鸡的 ME与饲料 NDF含量呈高度负相关。

小麦麸：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。

小麦麸和次粉：ME=3501.1-44.78NDF %，n=48，P＜0.01，r=0.9992。

ADF指标测定快速且简单，比CF指标更能准确反映饲料中的纤维素和木质素含量，因为ADF指标包含饲料中全部的纤维素和木质素，还含有少量酸不溶硅酸盐灰分；而 CF指标含有纤维素和部分木质素，所以饲料ADF和CF呈高度相关，且同一饲料ADF含量指标总是大于CF含量指标（见表 2），饲料 ADF指标与饲料 CF指标一样，也可以用于某些原料的掺假检测中，比如麦麸和米糠及其米糠粕中添加少量的稻壳粉，便可引起饲料ADF指标剧烈升高。

饲料原料ADF和CF含量呈强正相关（见表2）：ADF % = 1.6641+1.2406CF %，n=10 r=0.9785，P＜0.01。

表2 饲料原料中ADF和CF含量比较

3 NDF和ADF指标在估测饲料DE和ME中的应用

饲料NDF和ADF含量等指标可以用来估测饲料的消化能（DE）和代谢能（ME）。猪饲料的消化能（DE）估测模型（1）：

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

式中：DCP是饲料中可消化蛋白质 %；EE是粗脂肪含量 %；NDSC是中性洗涤可溶性碳水化合物含量 % =100 %-W %-CA %-CP %-EE %-NDF %；HC是半纤维素 % =NDF %-ADF %；D E的单位为：Kcal/kg。猪配合饲料干物质的消化能的估测，可以对模型（1）进行推导得出模型（2）：

模型（2）的前提条件是：假定猪配合饲料粗蛋白的消化率为 80 %，粗脂肪的消化率为80 %，中性洗涤可溶性碳水化合物的消化率为100 %，半纤维素消化率为 50 %，以上参数是参考大量文献设定的典型值。

利用模型（1）估测猪饲料原料DE估测值和实测值见表3，可见二者结果基本一致，DE估测值（y）与 DE实测值（x）呈高度正相关：y=20.813+0.9993x，n=10，r=0.9989，P＜0.01。

表3 饲料原料的DE估测值和实测值

利用模型（1）估测仔猪配合饲料DE估测值和实测值见表4，可见二者结果基本一致。

表4 仔猪配合饲料的DE估测值和实测值

利用模型（1）估测中国饲料成分与营养价值表中原料，猪饲料原料 DE估测值和实测值见表5，可见二者结果基本一致，DE估测值（y）与DE实测值（x）呈高度正相关：y=101.46+0.9789x，n=17，r=0.9848，P＜0.01。

表5 猪饲料的DE估测值和查表值

同样，饲料NDF和ADF含量等指标结合其他指标，也可以建立其它动物的估测 DE值模型，用来估测饲料对于家禽、牛、羊、驴、马、兔等家畜的消化能（DE）和代谢能（ME），本人在以后文章中待续。

4 结论

饲料中的NDF和ADF指标含量在饲料质量检测和饲料营养价值评定中的具有重要作用和意义，饲料NDF和ADF含量等指标可以用来原料的质量检测和掺假检测，也可以通过建立模型用来估测饲料的消化能（DE）和代谢能（ME），这对于饲料企业快速分析测定和评定饲料质量非常重要，饲料中NDF和ADF含量快速测定方法，在生产实际中应用带来了方便。NDF和 ADF的快速测定方法也可用于粮食、食品、蔬菜、植物等NDF、ADF以及不溶性膳食纤维的测定。