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本试验以3头装有永久瘤胃瘘管的去势浏阳黑山羊(BW25.0±5kg)作为供试动物，以从水稻秸秆提取NDF作发酵底物，试验采用3×4两因素因子试验设计，采用人工模拟瘤胃发酵环境研究了三种不同比表面积NDF颗粒(3.27m2/g、3.73m2/g和4.44m2/g，分别表示为SSA1、SSA2和SSA3))和四种发酵液表面张力体系(54mN/m、46mN/m、43mN/m和36mN/m，分别表示为ST1、ST2、ST3和ST4)，每个处理设6h、12h、24h、36h、48h和72h六个时间点，每个时间点3个重复，测定其总产气量、干物质消失率、pH值、氨态氮(NH3-N)和VFA等常规体外发酵指标，发酵液表面张力、瘤胃微生物表面电荷、表面疏水性和细胞膜通透性等界面指标，以及发酵之后NDF的比表面积、微孔体积和微孔宽度等NDF颗粒表面物理化学特性。为探索发酵底物的比表面积和发酵液表面张力对山羊瘤胃体外发酵参数和瘤胃微生物在发酵过程中界面物理化学特性变化的影响，以期初步建立瘤胃发酵体系中反映瘤胃微生物分解纤维素物质的界面物理化学评价指标体系，进而在界面物理化学层面上揭示瘤胃细菌分解纤维素的过程机制。研究结果表明:
1)添加APG极显著地影响发酵过程中发酵液表面张力。瘤胃液表面张力为49mN/m～56mN/m，并随离心速度的增大而升高，当离心速度达到10，000rpm以上时，表面张力维持恒定;同时，瘤胃液表面张力随APG添加剂量增大而降低，在瘤胃液中APG的临界胶束浓度(CMC)大概为0.12％，并且此时瘤胃液表面张力值(28.76mN/m)接近于APG溶液的表面张力(28.16mN/m);添加APG呈线性效应极显著地影响了发酵过程中发酵液的表面张力，并呈二次效应地影响6h和24h发酵液的表面张力。
2)NDF比表面积与表面张力对瘤胃发酵中总产气量无显著性影响，对快速可降解部分产气量、慢速可降解部分产气量和产气延滞时间等产气参数都有显著性影响(P＜0.01)，说明底物比表面积大小对改善瘤胃发酵特性和纤维成分利用率有影响;高表面张力(54mN/m)的快速可降解部分产气量、产气延滞时间极显著地高于低表面张力(43mN/m和36mN/m)，说明表面张力降低到一定程度时，能增加微生物吸附增值的速度，且有利于提高粗饲料在瘤胃中的降解与利用速率。
3)底物比表面积大小和发酵液表面张力对瘤胃体外发酵过程中NDF消失率有显著性影响，底物比表面积越大各时间点NDF平均消失率越高;NDF平均消失率以ST2(46mN/m)处理最高(31.5％)极显著(P＜0.001)高于ST4(36mN/m)处理(23.3％)，说明纤维类物质的降解有一个最适的表面张力范围，微生物对粗饲料的降解率在这个范围内利于显著提高。NDF比表面积与发酵液表面张力对NDF消失率有极显著(P＜0.001)的互作影响，在高比表面积下，适当降低发酵液表面张力可提高NDF消失率，但在低比表面积下，降低发酵液表面张力会降低NDF的消失率。当发酵液表面张力降低到43mN/m以下时，不同比表面积下NDF消失率都会迅速下降。
4)底物比表面积对水稻提取物NDF体外发酵特性的影响。底物比表面积增加可有效降低发酵液NH3-N浓度(P＜0.001)，对tVFA及各组分的影响随时间呈波浪式地变化，而对pH值无显著性影响;
5)发酵液表面张力对水稻提取物NDF体外发酵特性的影响。表面张力对溶液中NH3-N浓度有显著影响，表面张力越低，溶液中NH3-N浓度越高;对tVFA、乙酸、丙酸、丁酸、异戊酸和戊酸等组分含量有影响，且有一个最适表面张力条件，当表面张力在ST3(42.78mN/m)或ST4(36.07mN/m)时，各组分含量达到最大值;对pH值有极显著(P＜0.001)影响，尤其是发酵12h之后，ST4(36mN/m)pH值极显著(P＜0.001)高于其余三者pH值;
6)比表面积对瘤胃微生物表面电荷和电泳速率的影响因时间而异，在发酵48h时，微生物表面负电荷含量随NDF比表面积的增加而减少，在发酵24h时，瘤胃微生物电泳速率随底物比表面积增加而增加(P＜0.001)，其余各发酵时间点无显著性影响(P＞0.05);比表面积对瘤胃微生物表面疏水性的影响也因时间而异，当发酵时间为24h和72h时，瘤胃微生物表面疏水性随NDF比表面积的增加而升高，呈一次线性关系(Linear，P＜0.001)，在36h时呈二次曲线影响效应(Quadratic，P＜0.001)，而对其它时间点无显著性影响;瘤胃微生物细胞膜通透性随比表面积的增大而增加，随发酵时间延长而更明显，而到发酵后期则逐渐消失。
7)发酵液表面张力对瘤胃微生物界面物理化学特性(如表面电荷与电泳速率、表面疏水性和细胞膜通透性等)的影响因同样因时间而异，发酵前期(6h和12h)zeta电位随表面张力降低呈先升高后降低(P＞0.05)的趋势，并在处理ST3(42.78mN/m)时达到最大值，在发酵中期(36h和48h)则随表面张力降低而升高(P＜0.05)，后期则随表面张力降低而降低(P＜0.001);在发酵6h和12h时表面张力对微生物表面疏水性的影响呈先升高后降低的二次曲线效应(Quadratic，P＜0.05)，并在42.78mN/m时达到最大值，在24h时受表面张力的影响呈一次线性升高(Lmear，P＜0.01);在发酵6h时，瘤胃微生物细胞膜通透性随表面张力的降低而升高，而在发酵时间在12h、24h和36h时，呈先升高后降低的现象，并在ST3达到最大值，且ST4条件下细胞膜通透性极显著(P＜0.001)低于ST1、ST2和ST3，在发酵后期(48h和72h)，细胞膜通透性在ST2时达到最大。
8)体外发酵培养之后底物NDF界面物理特性(比表面积、孔隙体积)都有减小的现象，而且不同颗粒大小底物之间的比表面积与孔隙体积差值变小，而不同发酵液表面张力对瘤胃微生物作用于NDF颗粒表面特性无显著性影响。