干燥方法对混合甜菜青贮饲料中发酵化合物损失的影响

《Animal Feed Science and Technology》：Effect of drying method for dry matter determination on losses of fermentation compounds in mixed beet silages

干物质测定中挥发性有机物损失对甜菜混合青贮的影响及修正方程适用性研究。

　　在农业和畜牧业中，青贮饲料的干物质（DM）含量是评估其营养价值和储存状态的重要指标。然而，传统的DM测定方法往往低估了青贮饲料的实际干物质含量，主要是因为挥发性有机化合物（VOC）在干燥过程中蒸发损失。这一问题在糖用甜菜青贮饲料中尤为突出，因为甜菜本身含有较高的糖分，这使得VOC的蒸发更为显著。因此，本研究旨在探讨不同干燥方法对混合甜菜青贮饲料中主要VOC（包括乙酸、DL-乳酸和乙醇）的损失情况，并评估是否可以通过特定的校正方程来提高DM测定的准确性。

### 研究背景

青贮饲料是通过发酵过程将高水分的饲料转化为可长期储存的发酵产品。发酵过程中，可发酵的营养成分会转化为各种VOC，如乙酸、乳酸和乙醇等。这些VOC在干燥过程中可能会因挥发而损失，导致传统方法测定的DM含量低于实际值。这一现象不仅影响DM的准确性，还可能对能量、粗蛋白等营养成分的评估产生偏差。例如，在使用烘箱干燥时，假设所有损失仅为水分，会导致DM和能量含量被低估，甚至可能低估氨的蒸发。因此，为了更准确地反映青贮饲料的真实营养成分，有必要考虑VOC的损失并进行校正。

过去的研究已经对不同类型的青贮饲料中的VOC含量进行了分析，如玉米、牧草或甘蔗青贮饲料。这些研究发现，VOC的挥发系数在牧草青贮和玉米青贮中较为显著。基于这些研究，北欧奶牛饲料评估系统（NorFor）提出了一些校正DM的方程，以考虑VOC的损失。然而，这些方程主要适用于特定的干燥温度（如60°C），并未充分考虑不同干燥方法和青贮类型的影响。因此，有必要进一步研究不同干燥方法对VOC损失的影响，特别是针对高VOC含量的甜菜青贮饲料。

### 材料与方法

本研究使用了七种不同类型的混合甜菜青贮饲料样本，这些样本是在实验室条件下与不同吸收汁液的饲料混合后制成的。样本在干燥前被冷冻保存，以确保其稳定性。干燥方法包括冷冻干燥（FD）和不同温度下的烘箱干燥（50°C、60°C、70°C、80°C和100°C），干燥时间分别为72小时（FD）和6小时（烘箱干燥）。在干燥后，样本的DM含量和VOC含量被测定，并计算了两种校正方法：一种是基于VOC浓度的方程校正，另一种是直接将VOC损失加回DM测定值中。

为了测定DM含量，样本在烘箱中干燥至恒重，并在60°C下干燥48小时。干燥后的样品被研磨并通过1mm或0.5mm筛网进行处理，以分析淀粉含量。灰分含量通过在525°C下燃烧6小时测定。中性洗涤纤维（NDF）含量则通过Fibertec M6系统测定。粗蛋白含量采用Dumas原理测定，而VOC含量则通过气相色谱（GC）和质谱（MS）联用技术进行分析。

### 结果

研究结果显示，不同干燥方法对VOC的损失影响显著。在FD处理下，VOC的损失相对较低，而烘箱干燥（尤其是100°C）则导致较高的VOC损失。具体而言，乙酸和乙醇在FD和烘箱干燥下的损失均显著，但乙醇的损失更为严重。相比之下，DL-乳酸在FD处理下几乎未发生损失，但在烘箱干燥中损失较大。这些结果表明，VOC的损失不仅受干燥温度的影响，还与青贮饲料的类型密切相关。

进一步的统计分析显示，干燥方法和青贮饲料类型之间存在显著的交互作用（P < 0.01），这意味着不同的干燥条件对不同类型的青贮饲料中VOC的损失有不同的影响。此外，校正后的DM值在不同干燥方法和校正方式之间存在显著差异，说明校正方法的选择对于准确评估青贮饲料的营养成分至关重要。

### 讨论

研究结果表明，传统的DM测定方法在高VOC含量的青贮饲料中存在明显的低估现象。这是因为VOC在干燥过程中会挥发，而这些挥发物通常被忽略。因此，使用校正方程来调整DM含量可以更准确地反映青贮饲料的真实干物质含量。然而，现有的校正方程主要基于特定的干燥温度（如60°C），可能不适用于所有情况，特别是在高VOC含量的甜菜青贮饲料中。

此外，研究还发现，不同类型的青贮饲料在干燥过程中表现出不同的VOC损失模式。例如，含有高酒精含量的甜菜青贮饲料在烘箱干燥时损失显著，而在FD处理下损失相对较小。这表明，在评估DM时，必须考虑青贮饲料的具体成分和干燥方法。同时，研究中发现，pH值对VOC损失也有一定影响，较低的pH值可能促进某些酸类物质的挥发。

### 结论

综上所述，本研究揭示了不同干燥方法对混合甜菜青贮饲料中VOC损失的影响，并评估了校正DM的方法。尽管现有的校正方程在某些情况下表现良好，但它们并不适用于所有类型的青贮饲料和干燥方法。因此，有必要进一步研究VOC损失的机制，以便开发更准确、适用于不同条件的校正方程。这不仅有助于提高DM测定的准确性，还能为青贮饲料的营养评估提供更可靠的数据支持。未来的研究应更加关注干燥方法与青贮饲料类型之间的复杂相互作用，以推动更精确的饲料分析技术的发展。