全 文 ：中国饲料 2008 年第 18 期
表 1 紫云英青贮原料的营养成分
基金项目：2007 年度安徽省教育厅高校青年教师资助计
划 “饲 草 及 农 作 物 秸 秆 混 合 青 贮 模 式 优 化 研 究 ”
（2007jp1182）
绿汁发酵液（previously fermented juice，PFJ）
具有经济环保，制作工艺流程简单、生产成本低，
青贮效果显著， 易推广等特点 （张涛等，2004；玉
柱，2002；Cai等，1997）。 研究表明，不同条件下制
作的 PFJ效果可能不同，使其应用受到限制。但有
关改善 PFJ的发酵品质以提高其添加应用效果的
研究报道很少。 本试验通过在紫云英（Astragalus
sinicus L.） 青贮原料中添加不同条件下制作的
PFJ，研究其对紫云英青贮发酵品质的影响，优化
出 PFJ 发酵条件（加工方法×水草比例×氯化钠添
加剂）的适宜模式，为充分利用农村丰富的饲料作
物，扩大青贮原料来源，提高青贮饲料品质提供试
验参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料 试验于 2007 年 4 月 20 日在皖
西学院进行，所用紫云英为第一茬初花期，收割时
含水量较高，收后晾晒 2 h，使水分减少到 75 %左
右，再进行青贮。青贮原料清洁新鲜、无泥土夹杂，
剔除过于枯老以及霉变的部分。 青贮原料营养成
分见表 1。
1.2 试验设计 试验采用 L9（34）正交设计 3 因
素 3水平 3重复的正交试验， 绿汁发酵液发酵条
件模式试验因素水平见表 2。 榨汁处理是将紫云
英切碎至 1 cm 放入榨汁机， 加入相应重量蒸馏
水，粉碎榨汁后浸泡 30 min，用双层纱布过滤至
容器中。 切短处理则是将紫云英分别切碎至 1 cm
和 2 cm，加入相应重量蒸馏水，用粗纱布裹封（纱
布内放入小石块以免漂浮），分别放入瓶中。 水草
比例指新鲜紫云英和所加蒸馏水的质量比， 按试
验设计加入不同比例的氯化钠， 比例为氯化钠和
绿汁发酵液质量之比，以滤液 2 %比例加入蔗糖，
摇匀，分别装入玻璃瓶，添加食用白米醋调节 pH
正交设计优化紫云英绿汁发酵液发酵模式
皖西学院化生系 吴进东
[摘要] 试验选用 L9（34）正交试验设计研究紫云英绿汁发酵液发酵条件的最优模式，试验因素为原料加工方法、
水草比例、氯化钠添加量。结果表明：绿汁发酵液中氯化钠对紫云英绿汁发酵液的乳酸菌含量、青贮饲料的 pH 值、费
氏评分、氨态氮的影响显著；氯化钠最佳添加量为 0.5 %。 原料加工方法、水草比例对上述指标影响不显著。 综合得
出：紫云英绿汁发酵液的适宜发酵条件模式为榨汁，水草比例为 2∶1，氯化钠 0.5 %，推荐在生产中使用。
[关键词] 正交设计；紫云英；绿汁发酵液
[中图分类号] S816.35 [文献标识码] A [文章编号] 1004-3314（2008）18-0018-03
[Abstract] Previously fermented juice（PFJ）of Astragalus sinicus L. could improve the quality of Astragalus sinicus L.
silages.The research studied the optimum fermentation modes for PFJ of Astragalus sinicus L. by orthogonal design L9（34）
with 3 factors：the methods for prepairing forage，the ratios of water to forage，dosages of NaCl and each factor had 3 levels.
The results showed that the dosages of NaCl had significant influence on the amount of lactic acid bacteria in the PFJ，pH，
grade of Fleig and NH3-N content.The optimum dosage of NaCl was 0.5 %，while both the methods for prepairing forage
and the ratios of water to forage had no significant influence on the indexes.The appropriate methods were： prepairing for-
age was express juice，the ratios of water to forage was 2∶1，dosages of NaCl was 0.5 %.
[Key words] orthogonal design；Astragalus sinicus L.；previously fermented juice
粗蛋白质 粗脂肪 粗纤维 无氮浸出物 粗灰分
25.11±2.1 28.50±2.7 5.08±0.7 14.01±1.3 44.08±5.9 8.32±0.8
干物质
占干物质/%
18
DOI:10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.2008.18.006
中国饲料2008 年第 18 期
表 3 L9（34）正交试验结果
处理 A B C D 乳酸菌数量/lg CFU pH 值 费氏评分 NH3-N/TN/%
1 1 1 1 1 8.22 4.13 89 4.60
2 1 2 2 2 8.57 3.71 95 1.80
3 1 3 3 3 7.61 4.25 80 9.50
4 2 1 2 3 8.53 3.70 96 1.70
5 2 2 3 1 7.90 4.15 87 6.50
6 2 3 1 2 7.92 4.22 87 6.40
7 3 1 3 2 8.31 4.09 92 3.50
8 3 2 1 3 7.83 4.22 86 7.40
9 3 3 2 1 8.45 3.73 96 2.20
表 2 绿汁发酵液发酵条件模式的
优化研究因素水平
水平
因素
加工方法（A） 水草比例（B） 氯化钠添加量（C）
1 榨汁 2∶1 0
2 切短 1 cm 5∶1 0.5 %
3 切短 2 cm 10∶1 1 %
值至 4.2，密封，于 30 ℃避光发酵 48 h。 2007年 4
月 23 日，将紫云英用镰刀收割，用铡刀切成理论
长度为 1 cm 的短段，均匀加入不同绿汁发酵液进
行青贮试验。 装入塑料食品袋内，每袋约 1000 g，
抽真空，密封，每个青贮处理作 3袋，共 27袋。 贮
藏 60 d。
1.3 测定项目与方法
1.3.1 实验室评定 绿汁发酵液中的乳酸菌数：
采用 MRS 培养基， 平板涂布，30 ℃有氧培养 48
h， 计数菌落形成单位 （Colony Forming-Unit，
CFU），并计算乳酸菌菌落形成单位的对数（lgC-
FU）（许庆方等，2005）。
青贮料指标：取青贮料样品 20 g，加入 180 mL
蒸馏水，搅拌均匀，静置 24 h，用 pHS-3C 酸度计
测定青贮料浸出液的 pH 值（杨富裕等，2004）；乳
酸（LA）含量测定是用钨酸、硫酸铜和氢氧化钙处
理后，用比色法测定乳酸含量（邱碧丽，1982）；用
SQ206 气相色谱仪测定浸出液的挥发性脂肪酸
（VFA）、乙酸 （AA）、丁酸 （BA）的含量 （郭金双 ，
1998），并用弗氏（Fleig）评分法评分（董宽虎和沈
益新，2003）；氨态氮（NH3-N）和粗蛋白质（CP）的
含量用凯氏定氮法测定（邱碧丽，1982）。
1.3.2 青贮料感官鉴定 青贮饲料感官评定标准
参照刘建新等（1999）方法。
1.4 数据分析 用 SPSS 12.0 和正交设计统计软
件进行方差分析和多重比较。
2 结果与分析
2.1 实验室鉴定
2.1.1 对乳酸菌数的影响 由表 3乳酸菌数量的
极差分析得出：RA、RB、RC分别为 0.07、0.36、0.58，
而空列极差 RD为 0.28。 得：A、B、C三因素及用于
估计误差的空列 D 对 lg CFU 值的影响大小为 C
> B > D > A。将 A因素影响归于误差项进行方差
分析得：因素 C内不同水平间 lg CFU值差异显著
（F=9.20 > F2，4，0.05=6.94，P < 0.05）， 其各水平平均
数 C2 > C1 > C3； 而因素 A 、B 内不同水平间 lg
CFU 值差异不显著（P > 0.05）；试验各处理中以
A1B2C2、A2B1C2、A3B3C3为优；综合评价最优绿汁发
酵液发酵模式应为 A1B1C2。
2.1.2 对青贮饲料 pH 值的影响 青贮饲料 pH
值的高低反映其发酵品质， 优良青贮饲料的 pH
值应在 4.2以下。 由表 3的 pH 值可以直观发现，
除处理 3、6、8 的 pH 值在 4.2 以上， 其他处理的
pH 值都在 4.2以下，达到优良标准。 进一步对 pH
值进行极差分析，算出各因素的极差得：RA、RB、RC
分别为 0.02、0.10、0.48 （见表 4）， 而空列极差 RD
为 0.05。得：A、B、C 3因素及用于估计误差的空列
D对 pH 值的影响大小为 C > B > D > A。 将 A因
素影响归于误差项进行方差分析得：各因素对 pH
值的影响与 2.1.1中对乳酸菌数影响密切相关。因
素 C 内不同水平间 pH 值差异是极显著 （F=
172.00 > F2，4，0.01=18.00，P < 0.01）， 其各水平平均
数 C2 < C3 < C1；而因素 A、B 内不同水平间 pH 值
差异不显著（P > 0.05）；试验各处理中以 A1B2C2、
A2B1C2、 A3B3C3为优；综合评价最优绿汁发酵液发
酵模式也应为 A1B1C2。
2.1.3 对青贮饲料有机酸含量及弗氏评分的影响
有机酸构成可以反映青贮发酵过程的好坏， 可采
用弗氏评分法进行评分。 由表 3的弗氏评分可以
直观算出各因素的极差得 ：RA、RB、RC 分别为
1.67、8.00、12.00，而空列极差 RD为 5.33。 通过极
差分析得：A、B、C 三因素及用于估计误差的空列
D对弗氏评分的影响大小为 C > B > D > A。 将 A
因素影响归于误差项进行方差分析得：因素 C 内
不同水平间弗氏评分差异显著 （F=7.09 > F2，4，0.05=
6.94，P < 0.05），各因素对弗氏评分的影响与 2.1.1
中对乳酸菌数影响基本相一致。 综合评价最优绿
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中国饲料 2008 年第 18 期
表 4 L9（34）正交试验极差值分析结果
NH3-N/TN/%
K2 8.12 8.10 8.52 4.02 3.71 87.00 86.00 94.67 89.00 4.87 5.23 1.90 3.90
K3 8.20 7.99 7.94 7.99 4.01 4.07 4.16 4.06 87.67 83.33 82.67 83.67 4.37 6.03 6.50 6.20
R 0.07 0.36 0.58 0.28 0.02 0.10 0.48 0.05 1.67 8.00 12.00 5.33 0.93 2.76 4.60 2.30
8.27
pH 值
4.01
费氏评分
A B C A B C A B C A B C DD D D
K1 8.13 8.35 7.99
4.03
3.97 4.19 4.00 86.00 91.33 83.33 88.00 5.30 3.27 6.13 4.438.19 4.03
乳酸菌数量/lg CFU
表 5 正交试验感官鉴定及有机酸质量分数结果
处理 感官鉴定 评级 乳酸/总酸/% 乙酸/总酸/% 丁酸/总酸/%
1 酸香可口，无丁酸臭味；茎叶结构保存良好；色泽近原色，青绿 优良 76 33 0
2 酸香可口，无丁酸臭味；茎叶结构保存良好；色泽近原色，青绿 优良 80 25 0
3 酸味稍淡，稍微丁酸味；茎叶结构保存良好；色泽近原色，黄绿 中等 72 40 0.5
4 酸香可口，无丁酸臭味；茎叶结构保存良好；色泽近原色，青绿 优良 79 23 0
5 酸香可口，无丁酸臭味；茎叶结构保存良好；色泽近原色，黄绿 优良 76 35 0
6 酸香可口，无丁酸臭味；茎叶结构保存良好；色泽近原色，青绿 优良 76 35 0
7 酸香可口，无丁酸臭味；茎叶结构保存良好；色泽近原色，黄绿 优良 77 29 0
8 酸香可口，无丁酸臭味；茎叶结构保存良好；色泽近原色，青绿 优良 76 37 0
9 酸香可口，无丁酸臭味；茎叶结构保存良好；色泽近原色，青绿 优良 79 23 0
汁发酵液发酵模式应为 A1B1C2。同时由表 4得：各 处理的乳酸占总酸比值和丁酸占总酸比值差异不
3.1 对发酵品质的影响 试验表明：各发酵模式
的紫云英绿汁发酵液都能提高青贮料的发酵品
质。 氯化钠添加水平对紫云英绿汁发酵液发酵品
质有显著影响， 以氯化钠 0.5 %添加水平的绿汁
发酵液发酵效果最好； 不同加工方法及不同水草
比例对各指标无显著影响，说明稀释 2 ～ 10 倍绿
汁发酵液均可为发酵过程提供有效活菌种， 促进
发酵，在生产中能够一样发挥其促进乳酸发酵，显
著改善青贮发酵品质的作用； 也说明原料切碎完
全可代替繁琐的榨汁方法进行青贮。 试验中氯化
钠添加水平中 0.5 %水平绿汁发酵液发酵液中的
乳酸菌数最高，pH 值最低，费氏评分最高，氨态氮
含量最低，乙酸含量最低；1 %水平的绿汁发酵液
发酵液中的乳酸菌数最低，pH 值最高， 费氏评分
最低，氨态氮含量最高，乙酸含量最高。 添加氯化
钠的确可以抑制有害微生物，提高发酵品质。但是
高的氯化钠（1 %）添加量对有害细菌的抑制同时
对乳酸菌菌系也抑制， 导致乳酸产生减少，pH 值
终值较高，有害微生物受到的抑制作用有限，导致
绿汁发酵液中的乳酸菌含量减少， 而氨态氮含量
增多。综合分析青贮饲料各指标，紫云英绿汁发酵
液的适宜发酵条件模式应为榨汁×水草比例 2∶1×
0.5 %氯化钠。
3.2 存在的问题 试验只选择了 3 个绿汁发酵
液发酵条件，水平只设 3个，无法准确全面建立各
指标和绿汁发酵液发酵条件之间更精确的关系。
如要得到更精确的最适绿汁发酵液发酵条件则需
显著；而乙酸占总酸比值差异显著。
2.1.4 对青贮饲料氨态氮/总氮含量的影响 由
表 3 的 NH3-N/TN 可以直观对其进行极差分析，
算出各因素的极差得 ：RA、RB、RC 分别为 0.93、
2.76、4.60，而空列极差 RD为 2.30。 得：A、B、C 三
因素及用于估计误差的空列 D 对氨态氮 /总氮
（NH3-N/TN%）的影响大小为 C > B > D > A。将 A
因素影响归于误差项进行方差分析得：因素 C 内
不同水平间氨态氮/总氮（NH3-N/TN%）差异显著
（F=7.84 > F2，4，0.05=6.94，P < 0.05）， 各因素对氨态
氮与总氮的质量比的影响与 2.1.2 中对 pH 值影
响基本相一致。 综合评价最优绿汁发酵液发酵模
式应为 A1B1C2。
2.2 青贮料的感官鉴定 感官评定参照《青贮饲
料质量评定标准》，综合青贮饲料嗅觉、结构、色泽
三项得分给出评定结果见表 5。 除了处理 A1B3C3
为“中等”等级，其他各处理均为“优良”等级。综合
分析，各添加剂处理均显著提高了青贮饲料品质，
和实验室评定结论基本一致。
3 讨论
（下转第 39页）
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中国饲料2008 年第 18 期
增加试验因素和水平。 另外应结合动物试验来综
合评判青贮饲料的适口性、消化率等指标，以使评
定结果更为客观准确， 为今后绿汁发酵液青贮技
术推广应用提供试验依据。
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[通讯地址：皖西学院化生系，邮编：237012]
表 1 饲料中士的宁的回收率和精密度结果
添加比例/（mg/kg） 回收率/% 平均回收率/% RSD/%
0.05 105.65、99.65、75.85、90.78、80.51、102.45 92.48 13.21
0.1 98.56、87.05、88.68、90.41、91.08、79.11 89.15 7.08
0.5 80.87、85.75、93.17、94.35、89.52、97.44 90.18 6.76
0.025 mg/kg 时，其信噪比大于 3（S/N > 3），当添
加水平为 0.05 mg/kg 时，其信噪比大于 10（S/N >
10），因此，确定方法的最低检测限和最低定量限
分别为 0.025 mg/kg和 0.05 mg/kg。
2.4 回收率和精密度测定结果 添加回收率和
精密度结果见表 1。添加水平为 0.05、0.1 mg/kg和
0.5 mg/kg 时 ， 士的宁的平均回收率分别为
92.48 %、89.15 %和 90.18 %， 变异系数分别为
13.21 %、7.08 %和 6.76 %。该方法回收稳定、重现
性较好。
3 讨论
3.1 样品的提取 对脂溶性杂质较多的样品，在
酸性条件下用正戊烷除脂后检测包括士的宁在内
的刺激剂效果理想 （Deventera 和 Van Thuynea，
2007）。 饲料中脂溶性杂质较多，样品在酸性条件
下用正戊烷除脂， 除脂后在碱性条件下用乙醚直
接萃取，用 GC/MS 检测，回收率符合要求，杂质相
对较少，不影响士的宁的检测。
3.2 样品的净化 目前常用的样品净化主要有
液-液萃取和固相萃取两种。 液-液萃取主要应用
于提取液或液体样品的初步净化， 固相萃取主要
通过固相柱富集洗脱的方法除去杂质从而达到净
化的目的。此外由于固相萃取方法无乳化现象、溶
剂用量小、重现性好、回收率高而稳定、易于自动
化操作等优点而得到越来越多的应用。
士的宁为弱碱性化合物，在酸性条件下，士的
宁呈正离子态，能被阳离子交换剂吸附，而在碱性
溶液中士的宁可与阳离子交换剂脱附， 因此以离
子交换为主的混合型阳离子固相萃取柱对士的宁
的乙醚提取物具有较好的净化效果。
3.3 质谱条件的确定 由于士的宁分子结构中
无活性氢，不能进行硅烷化、酰化等衍生化反应，
当温度保持在 280 ℃时士的宁即可气化用 GC/
MS 法检测，陆江海等（2004）用 334、335、333、120
作为选择监测离子来确证营养补充品中的士的
宁 ；319、334 被选做尿液中士的宁的特征离子
（Sabina Strano-Rossi 等，2005） 来进行定性检测，
根据以上报道和实际测试结果，选 120，319，334，
335作为监测离子时检测干扰最低。
4 结论
本实验通过对检测指标的考察， 表明本研究
建立的饲料中士的宁的检测方法具有可接受的定
量限 ， 较好的准确度和精密度 ， 回收率可达
75.85 % ～ 105.65 %。 本方法样品的提取和净化
操作简单，条件易于掌握。
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[通讯地址： 沈阳市沈河区小南街 281 号，邮
编：110016]
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