青貯等高水分飼料干物質(zhì)的快速測定與微波爐檢測誤差數(shù)值

青貯等高水分飼料干物質(zhì)的快速測定與微波爐檢測誤差數(shù)值隨著奶牛養(yǎng)殖技術的不斷提升，先進的TMR（全混合日糧）飼喂方式正在逐步替代傳統(tǒng)的奶牛飼喂模式，很多新建的規(guī)模化牧場(小區(qū))都采用了不同的TMR飼喂方式，奶牛每天都吃著新鮮供應的TMR。在TMR配方中，離不開青貯玉米、青貯大麥等當?shù)馗咚洲r(nóng)副產(chǎn)品，這些飼料水分含量較大，因而也對TMR的營養(yǎng)成分有較大影響。通常在配制TMR之前，都要測定配方中飼料原料的水分，因為飼料中的水分含量將嚴重制約其營養(yǎng)濃度。即使TMR配好之后也要對其水份含量進行測定，如果水分超過55%，就會影響母牛的干物質(zhì)采食量，進而降低生產(chǎn)性能；如果水分減少至45%以下，會使精料顆粒不易粘附在飼草上，造成精粗分離，母牛挑食，營養(yǎng)不良且易引發(fā)酸中毒。常規(guī)測定高水分飼料的方法至少需要1天的時間，不能實現(xiàn)飼料水分含量的即時監(jiān)測。目前雖也有一些快速測定水分的儀器，但由于這些儀器檢測時所用的樣品量極少，一般不超過20g，對于青貯玉米、青貯大麥、TMR等奶牛飼料，由于這些樣品自身的不均勻性，極少的采樣量不具有代表性，將導致結(jié)果準確性較差。微波加熱干燥是利用高頻電磁波直接作用于物料中的極性分子(如水分子)，使之在轉(zhuǎn)換運動狀態(tài)的過程中產(chǎn)生劇烈摩擦碰撞、擠壓而迅速升溫，從而使物料體內(nèi)的水分子加熱并蒸發(fā)。因此，它具有加熱均勻、干燥迅速、容量大、節(jié)能高效等特點。本實驗研究了使用微波爐測定青貯玉米、青貯大麥、TMR等奶牛常用高水分飼料含水量的可行性，探索為奶牛養(yǎng)殖過程中提供一種高效的水分測定方法。1材料與方法1.1實驗儀器粉碎機、電熱鼓風恒溫干燥箱（可控溫度為103℃±2℃）、干燥器、微波爐（平臺旋波立體加熱、功率從800W到150W可調(diào)）、電子天平、分樣篩（40目）。1.2樣品采集在不同的青貯窖隨機采集青貯玉米、青貯大麥樣品各2kg左右，在不同的TMR加工中心隨機采集TMR加工樣品各2kg左右，且每個樣本用四分法均勻的分成2等份，用自封袋裝袋封口。其中一份樣品用微波爐測定水分含量，另一份樣品用國標烘箱法。1.3測定方法1.3.1國標烘箱法高水分的鮮樣應預先干燥處理。將采集的每個樣品用四分法混勻縮減至約500g，稱取試樣200～300g，記錄W1，置于已知質(zhì)量（W0）的搪瓷盤中，先在103℃烘箱中烘15min，使各種酶失活，然后立即降到65℃，烘干5～6h，取出后，在空氣中冷卻1h，稱重（W2），即得風干試樣。重復上述操作，直至2次稱重之差不超過0.5g為止。風干樣品經(jīng)粉碎過40目篩，再用四分法混合均勻、縮分，裝入自封袋密封繼續(xù)檢測水分。在已恒重的鋁盒（m0）中稱取2份平行試樣，每份4g左右（m1），準確至0.002g，置于103℃干燥箱干燥4h，取出，冷卻，稱重（m2）。計算樣品水分含量。1.3.2微波爐法取微波爐方形保鮮盒或蒸籠盒，經(jīng)微波爐干燥恒重后，冷卻，稱重，記錄W0。一次將約300g樣品放入保鮮盒，隨即稱重，記錄W1。將裝樣品的保鮮盒放入微波爐，同時在微波爐中放一杯水，可用250ml燒杯(或其他玻璃無蓋容器），充滿度達75%，以保證微波爐內(nèi)一定的濕潤度，避免樣品著火。開啟微波爐，調(diào)至“800W”處干燥10分鐘（樣品含水量為70%）,換水，再“800W”處干燥5分鐘（根據(jù)樣品情況，時間不同）。再調(diào)至“600W”5～7分鐘，關機后冷卻2～5分鐘，進行稱重W2（要冷卻后稱重，以免損傷天平）。再調(diào)至“450W”3～8分鐘，關機后冷卻2～5分鐘，進行稱重W2。對很濕的樣品，重復干燥幾次，其間應及時給燒杯更換冷水。直至兩次稱重結(jié)果相差不超過0.05g。1.4數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計用SPSS軟件對數(shù)據(jù)進行配對t檢驗和相關性分析。2結(jié)果與討論2.1微波爐法與烘箱法測定樣品水分含量的比較采集16個奶牛飼料樣品，分別用微波爐法和烘箱法測定水分，經(jīng)配對t檢驗分析，發(fā)現(xiàn)兩者結(jié)果之間差異極顯著（P＜0.01），見表1，其差值均值為1.89%?！讹暳蠙z測結(jié)果判定的允許誤差范圍》（GB/T18823-2010）中規(guī)定，當飼料中水分含量大于40%時，其允許誤差（絕對誤差）為1.0%，因此，在奶牛生產(chǎn)實際中，若要運用微波爐法快速檢測高水分飼料水分含量，須對檢測結(jié)果加以校正。楊尚霖等[4]使用86版國標、06版國標和快速法測定了包括豆粕、粉渣、酒糟粉、糠粕、小麥和玉米在內(nèi)的20個飼料樣品，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，86版國標和06版國標之間沒有顯著性差異，而快速法檢測結(jié)果均高于兩種國標方法（P＜0.01），平均高0.29%，導致其與本試驗結(jié)果本質(zhì)上相同而表象上相異的原因可能有三方面，一，快速檢測法與國標檢測法之間存在顯著的系統(tǒng)誤差；二，楊所使用的飼料樣品水分含量本身不高，均小于20%；三，楊所使用的快速檢測法是在國標的基礎上改進的，與微波爐法有原理上的區(qū)別。陳盧亮和玉柱[5]以烘箱法為對照，使用微波爐采用不同加熱時間對不同含水量的紅三葉和白三葉進行了測定。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，針對白三葉草，微波爐法所測水分含量均低于烘箱法，與本試驗結(jié)果相似。而針對含水量不同的樣品，微波爐加熱時間不同（4min和5min），其檢測準確度不同，對高水分（67~80%）樣品，微波爐法5min比4min準確度更高，而對低水分（44~66%）樣品，4min比5min準確度高。由此可以推斷，加熱時間不足可能是導致本試驗中微波爐法結(jié)果低于國標法的原因之一，但這需要進一步試驗論證。2.2微波爐法與國標法相關性從圖1可以看出，微波爐法與國標法之間存在極顯著的線性相關關系（P＜0.01，R2=0.997）。使用國標法校正微波爐法的方程式為Y=1.009X+1.303（R2=0.997），其中X代表微波爐法的實測值，而Y代表校正后的測定值，將表1中數(shù)據(jù)校正后結(jié)果見表2。經(jīng)配對t檢驗，校正后的微波法檢測值與國標法差異不顯著（P=0.980），該方法可用于校正奶牛生產(chǎn)實際中微波爐法水分測定值的校正。不同水分含量測定方法之間的相關關系在很多研究中都有報道。楊尚霖等[4]研究發(fā)現(xiàn)，快速檢測法與國標之間存在非常好的相關關系（R86=0.9982，R06=0.9992），作者認為在實際生產(chǎn)過程中，使用快速檢測后再通過回歸方程進行校正可以取得較準確的檢測值，且省時節(jié)能。王月萍等[6]在測定玉米青貯飼料干物質(zhì)含量的研究中也取得了與本試驗類似的結(jié)果，微波爐法與國標法之間的相關關系極顯著（R2=0.859，P＜0.01），其結(jié)果通過回歸方程校正后運用于生產(chǎn)實踐效果很好。另一方面，也有學者發(fā)現(xiàn)，在測定紫花苜蓿含水量時，微波爐法的測定結(jié)果與國標法符合度很好，不需要使用回歸方程校正[7]，不適當?shù)男Ｕ炊鴮е缕?，這可能與校正方程建立所用的樣品水分梯度較大有關。結(jié)論本試驗結(jié)果表明，用微波爐法測定高水分飼料的含水量，其結(jié)果較國標法偏低，兩種方法之間具有極顯著的相關關系。微波爐法檢測結(jié)果通過回歸方程校正后可用于奶牛生產(chǎn)實際。需要注意的是，在使用微波爐法測定水分的過程