青贮饲料的质量评价

冀红芹，孟令楠，于 明，杨荣芳，温 萍，曲 强，瞿健萍，孙亚波

（辽宁农业职业技术学院，辽宁营口115009）

青贮饲料是青绿饲料在厌氧环境下通过微生物发酵作用，调制获得的具有酸香味、可以长期保存的1种多汁性饲料。比将青绿饲料干燥制成青干草或直接利用农作物秸秆，青贮饲料不仅适口性好，还可以将青绿饲料中的营养物质更好地保存下来。农户种植青贮玉米比普通玉米每公顷多收入3 000 元左右[1]。全株青贮玉米在合理的精料配合下，最大用量可达粗饲料的100%[2]。同等种植面积（6 670 m2）的青贮玉米和玉米籽实饲喂奶牛时，奶牛的产奶量青贮玉米组比玉米籽实组的产奶量高893.5 kg[3]，饲料成本在牛奶的生产成本中占60%~70%[4]。由此可见，增加优质青贮饲料在日粮中所占的比例，可以减少价格高昂的优质青干草的用量，达到降低饲料成本的目的；还可以提高产奶量，增加养殖收益。

在养殖中如果使用腐败变质的青贮也会对动物生产和健康造成负面影响。Whitlock 等[5]研究表明，变质青贮玉米饲喂育肉牛，采食量从每日8.0 kg降至6.7 kg，干物质和中性洗涤纤维消化率分别降低6.6%和11.3%。将霉变青贮饲料饲喂山羊，青贮饲料中霉菌的含量与其日采食量呈显著负相关[6]。

优质青贮饲料对反刍动物的生产具有提质增效的作用，而劣质青贮饲料会对动物健康产生不良影响。因此，调制好的青贮饲料在使用之前需要对其进行质量评价。目前对青贮饲料的评价方式主要有感官鉴定、化学成分分析以及微生物检测等。

1 感官鉴定

感官鉴定法是用于评价青贮饲料质量最直接的方法，国内外对青贮饲料的感官鉴定主要有3个评价指标：颜色、气味和质地。

1.1 颜色

青贮饲料的颜色越接近于原本植株的颜色，质量越好；劣质的青贮饲料颜色呈黑褐色。当制作青贮饲料压实度不够时，青贮容器中存留大量氧气，在青贮过程中好氧微生物发酵产热，过高的温度会导致发生美拉德反应。蛋白质在高温条件下与糖结合生成一种褐色的物质。美拉德反应会使青贮饲料中的蛋白质和糖类的生物利用率降低，并造成青贮饲料中的能量损失[7]。所以，调制青贮饲料时，饲料应充分切碎，快速包装，尽快密封，以便除去饲料中的空气，并防止空气进入饲料中。

1.2 气味

气味可用于评估青贮饲料的质量。微生物发酵产生的终产物中有许多挥发性物质，会产生各种不同的气味。大多数青贮饲料会有轻微的乙酸味道。在发酵结束时乙酸的浓度仅次于乳酸，相比乳酸，乙酸的挥发性很强。另外，某些青贮饲料中会有乙醇的味道。乙醇是青贮过程中产生的一种重要的产物，主要由酵母菌发酵而来，是青贮饲料中最重要的挥发性有机物之一[8]。此外，乙醇可能与青贮饲料中的酸发生反应，生成酯类，增加青贮饲料的果香味。所以，优质的青贮饲料带着酸香味，有时也会带有果香；劣质青贮饲料的味道刺鼻。青贮饲料中的泥土气味是芽孢杆菌生长的标志，梭状芽孢杆菌（如孢子梭状芽孢杆菌）可发酵蛋白质，使其转化为氨和生物胺。大量的蛋白质分解会产生臭味、鱼腥味、氨水味。另外，如果在微生物发酵过程中产生大量的丁酸，青贮饲料会有腐臭的味道。

1.3 质地

优质的青贮饲料质地松软、茎叶分明。通过梭状芽孢杆菌发酵的劣质青贮饲料通常有黏稠的橄榄绿色外观。这种青贮饲料的能量含量低、可溶性蛋白质含量较高，适口性差，影响采食量[9]。被霉菌污染的青贮饲料会产生霉味，并且会有明显的霉变，在青贮饲料上长出菌丝等。霉变青贮饲料不能饲喂动物，霉菌产生的次级代谢产物——霉菌毒素，会影响动物的生产和繁殖[10]。通过观察颜色，辨别气味和质地，可以将青贮饲料分成不同的等级，德国农业协会青贮质量感官评分标准，将青贮饲料的感官品质以分数的形式表现出来，青贮饲料的感官评定标准见表1。

2 化学成分分析

青贮饲料作为一种发酵型的饲料，在评价其化学成分时主要从常规营养成分和发酵产物两方面进行分析。

2.1 常规营养成分

青贮饲料的常规营养成分指标主要有：水分（干物质）、粗蛋白、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维等，其含量会影响青贮饲料饲喂动物的效果。青贮饲料中的常规营养性指标主要是受其原料的营养成分影响，品种和栽培条件是影响青贮原料的常规营养成分的主要因素[11]。所以，在进行青贮调制前，选择质量好的原料是最重要的一步。青贮玉米品质分级见表2。

表1 青贮饲料的感官评定标准（DLG）Tab.1 Sensory evaluation of silage（DLG）

表2 青贮玉米品质分级Tab.2 Grading of silage corn quality 单位：%

2.2 发酵产物

青贮发酵的品质直接影响青贮饲料的营养价值[12]，主要从pH值、有机酸和氨态氮几个方面进行评价。目前，国内外对青贮饲料的评价方式也主要依据有机酸含量、比例，或者有机酸与氨态氮的含量及其比例几个方面进行。德国的Flieg 评分法、日本的V-Score 评分体系以及国内1996年所制定的青贮饲料质量评定标准（试行），均是依据这几项发酵指标进行评价[13]。

2.2.1 pH值

pH 值是进行青贮饲料品质评价的简单有效的指标。微生物利用切碎原料进行发酵的过程中产生大量酸（主要是乳酸），使青贮饲料pH 值降低。低pH 值的环境可以降低微生物的活性，甚至杀死某些不耐酸的菌，使青贮饲料得以长期保存。一般pH 值下降到4.2 被认为是稳定青贮[14]。

Kung 等[15]研究发现，全株玉米和苜蓿在切碎后，二者的pH 值均在5.5~6 之间，但调制后青贮玉米的最终pH 值约为3.7~4.0；豆科牧草青贮的最终pH 值约为4.3~5.0。影响青贮饲料最终pH 值的因素很多，但与植物的乳酸浓度和缓冲能力关系最大。缓冲力越高，pH值下降越慢，发酵越慢，营养物质损失越多，青贮料品质越差。原料的缓冲力与粗蛋白质含量有关，二者之间成正比例关系[16]。青贮玉米的pH 值低于青贮豆科牧草，是因为具有较低的缓冲能力，玉米的缓冲能力为200~250 ME/kg，豆科牧草的缓冲能力为500~550 ME/kg[17]。豆科牧草青贮时，需要添加一些添加剂，以减少高缓冲能力对青贮效果的影响。按照原料不同，对青贮后的饲料进行pH 值划分等级。刘建新等[18]认为，优质青贮紫云英和苜蓿的pH值为3.6~4.0，优质青贮紫云英和苜蓿的pH值为3.4~4.8。

2.2.2 有机酸

青贮饲料中主要有机酸包括乳酸、乙酸、丙酸和丁酸，其含量比例决定着青贮品质的优劣[19]。Flieg 评分法（见表3）就是针对青贮饲料中乳酸、乙酸和丁酸分别占总酸的比例分别赋分，再综合计算对其进行评价，这也是目前应用最为广泛的一种青贮饲料的评价方式之一[20]。

乳酸是青贮饲料中含量最高的酸，是青贮饲料乳酸菌等微生物正常发酵所得的最主要产物。乳酸比青贮饲料中发现的其他主要酸（乙酸、丙酸等）的酸性强10~12倍，是使青贮pH值降低的主要原因。同型乳酸菌利用可溶性糖类等进行发酵时，只产生乳酸这一种代谢产物。此时，青贮饲料的干物质和能量损失较少、品质较高[21]。但是，饲料作物的发酵过程非常复杂，涉及多种微生物，产生多种不同的代谢产物。正常发酵的青贮饲料中乳酸的浓度通常在2%~4%，含糖量较低或水分含量较高的饲料原料青贮后，乳酸的含量可能会更高。

乙酸是青贮饲料中含量第二高的酸，含量通常为1%~3%。反刍动物瘤胃可以直接吸收青贮饲料中的乙酸，用于提供能量、形成乳脂和体脂。乙酸含量通常与青贮原料中干物质的含量成反比。乙酸具有一定的抗真菌作用。青贮饲料中适宜的乙酸含量有利于青贮饲料的保存，可以降低有氧腐败的程度，在一定程度上防止二次发酵[22]。使用布氏杆菌处理青贮饲料后，乙酸含量（3%~4%）中等偏高；青贮原料中水分含量过高时（>70%），肠杆菌、梭状芽孢杆菌或异型发酵乳酸菌含量较多，可导致青贮饲料中的乙酸含量高达4%~6%[17]。

丙酸在质量好的青贮饲料中含量很低（<0.1%），甚至检测不到。Huhtanen等[23]报道，青贮饲料中的乙酸和丙酸浓度与泌乳期奶牛的采食量呈负相关，可能是由于产生较多的乙酸和丙酸的青贮饲料质量较差。因为单独在饲料中添加等量的乙酸和丙酸不会产生这样的效果。

表3 弗氏青贮饲料评分方案Tab.3 The Flieg evaluation of silage

发酵良好的青贮饲料中丁酸不得检出。丁酸是一种具有腐臭酸味的有机酸，会导致青贮饲料适口性降低。丁酸的存在说明青贮饲料梭状芽孢杆菌的代谢异常活跃，会分解青贮饲料中的可溶性糖类和蛋白质[21]，降低其干物质含量和营养价值。梭状芽孢杆菌活跃的青贮饲料通常pH 值、乙酸、氨态氮和可溶性蛋白质浓度均较高，也具有较高的纤维和低消化率的倾向，因为青贮饲料中大部分易于消化的营养物质已经被梭状芽孢杆菌降解[24]。另外，梭状芽孢杆菌会分解青贮原料产生生物胺（如腐胺、尸胺、酪胺和组胺），饲料中过高含量的生物按会严重影响动物的生产性能[25]。然而，丁酸具有强烈的抗真菌特性，含有丁酸的青贮饲料具有很高的有氧稳定性。

青贮饲料中的乳酸含量越高，青贮饲料的干物质损失越少，青贮饲料的质量越好[26]。但是，近年来研究发现，青贮饲料中大量的乳酸可以作为底物，可以使微生物大量繁殖，从而导致青贮饲料的有氧腐败。同时存在一定量的乙酸可以一定程度上抑制微生物的活性，提高青贮饲料的有氧稳定性[22]。因此，也可以将乳酸/乙酸的比例作为发酵的定性指标。优质青贮饲料中乳酸/乙酸的比例在2.5~3.0较好。青贮料中乙酸和丁酸的含量均能够准确地评价青贮饲料的厌氧稳定阶段和二次发酵阶段的发酵品质[12]。乙酸含量代表青贮饲料有氧稳定性，丁酸则作为饲料品质优劣的评价指标。青贮饲料发酵品质评价体系见表4。

表4 青贮饲料发酵品质评价体系Tab.4 Evaluation system for the fermentation quality of silages

2.2.3 氨态氮

氨态氮是青贮饲料中以铵离子和氨等形式存在的含氮物质。优质青贮饲料氨态氮占总氮含量的比值越小，青贮饲料中粗蛋白和氨基酸分解程度越低，发酵品质越好。国内1996年所定的青贮饲料质量评定标准，将青贮饲料的有机酸和氨态氮含量分别进行得分点统计后，以综合评分作为对青贮饲料品质的最终评价[27]。但是，青贮饲料中氨态氮的含量不仅与青贮发酵过程有关，还受不同种类牧草中化学成分含量的影响，青贮料中氨态氮含量不适宜用作评价所有牧草青贮发酵品质好坏的统一标准[12]。

目前，对于青贮饲料的评价多数从发酵品质入手。Tharangani 等[28]通过体外测定中性洗涤纤维、淀粉、粗蛋白、粗脂肪、氨态氮和乳酸含量，利用标准评分函数和加权分配法建立综合玉米青贮品质指数（CSQI），并将其转换为玉米青贮品质评分（CSQS，0~100），将青贮饲料分为5个质量等级：差、一般、平均、良好和优秀。这种评价方式综合青贮饲料的营养指标和发酵指标，比单独针对发酵指标和营养指标进行评价，更加合理。

3 微生物检测

饲料青贮的过程实际上就是微生物发酵的过程，青贮过程中，微生物菌落的构成以及其丰度变化均会影响青贮饲料的品质[29]。与青贮饲料品质相关的微生物主要有片球菌、乳酸杆菌、酵母菌、大肠杆菌和梭菌等[30]。检测青贮饲料中的微生物，可以一定程度上说明青贮饲料的品质。例如青贮饲料中酵母菌的存在会导致干物质损失。酵母会代谢产生乙醇，并且其数量与青贮饲料的有氧稳定性成反比[31]。另外，青贮饲料中的酵母菌含量过高，可能影响动物的采食量。梭菌在品质较差的青贮饲料中丰度较高，这类青贮饲料中丁酸及氨态氮含量通常较高，pH值在5~7之间，或者更高[32]。霉菌的生长代谢会降低青贮饲料的品质。霉菌利用青贮饲料中的有机物进行自身的繁殖，增大青贮饲料的干物质损失[33]。霉菌还会代谢产生霉菌毒素，威胁动物的健康。

4 结论

青贮饲料的感官评定方法快速、便捷、成本低，但是评价结果过于主观，需要感官评价的技术人员具有丰富的经验。利用化学分析法和微生物检测法等对青贮饲料的营养成分、发酵指标以及微生物菌群等进行分析，检测周期长、成本高，但判定结果更为准确，误差相对较小。