飼料配方的設(shè)計方法

ttsky · 發(fā)表于 2008-12-31 15:49:00

設(shè)計飼料配方就是根據(jù)動物營養(yǎng)學(xué)原理，利用數(shù)學(xué)方法，求得各種原料的合理配比。制作配方的方法很多，如方形法、試差法、線性規(guī)劃法及電腦配方等。
   值得注意的是，一個好的配方并不是通過簡單的計算就可以得到的。它通常是動物營養(yǎng)專家根據(jù)營養(yǎng)原理和配方經(jīng)驗初擬配方，然后利用電子計算機進行優(yōu)選，最后通過飼養(yǎng)試驗篩選驗證才得到的。一般用戶只要掌握了一定的知識和技巧，也可根據(jù)自己飼料及飼養(yǎng)情況設(shè)計配方，以解決生產(chǎn)中的需要。本節(jié)主要介紹幾種常用的飼料配方設(shè)計方法。
   一、試差法
   試差法又稱湊數(shù)法，它是以飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的營養(yǎng)需要量為基礎(chǔ)，根據(jù)經(jīng)驗初步擬出日糧各種組分的配比，以各種組分的各個營養(yǎng)素含量之和，分別與飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的各個營養(yǎng)素的需要量相比較，出現(xiàn)的差額再用調(diào)整日糧配比的方法，直到滿足營養(yǎng)需要量。

用試差法設(shè)計飼料配方，需要有一定的經(jīng)驗，要對各種飼料營養(yǎng)素含量特點有所了解，初學(xué)者需多加練習(xí)，才能運用自如。
現(xiàn)以肉用雞從出殼到4周齡階段飼料配方的制作為例進行說明。
第一步，查出我國《雞的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》見表(表28-1)。
表28-1出殼到4周齡肉用仔雞營養(yǎng)需要

名稱單位含量    17.3 0.69
蛋白能量比

氨基酸能量比0.37

代謝能 MJ/kg12.13

粗蛋白質(zhì) ％21.0

蛋氨酸％ 0.45

蛋氨酸+胱氨酸％ 0.84

賴氨酸％ 1.09 0.90
色氨酸％ 0.21 0.17
精氨酸％ 1.31 1.08
亮氨酸％ 1.22 1.01
異亮氨酸％ 0.73 0.60
苯丙氨酸％ 0.65 0.54
苯丙氨酸+酪氨酸％ 1.21 1.00

蘇氨酸％ 0.73 0.60
纈氨酸％ 0.74 0.61
組氨酸％ 0.32 0.26
甘氨酸+絲氨酸％ 1.36 1.12
鈣％ 1.00 相當(dāng)于0.82
總磷％ 0.65 相當(dāng)于0.54

有效磷％ 0.45 相當(dāng)于0.73
食鹽％ 0.37 相當(dāng)于0.31
維生素略
微量無素略
亞油酸 g/kg 10.0 相當(dāng)于0.82

注意：《雞的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》采用的是低能量水平，其中每千克日糧代謝能水平為12.3兆焦，制作的任務(wù)是制作高能量水平日糧配方，要把日糧能量水平提高到13.39兆焦/千克。

第二步，換算成高能量日糧條件下的營養(yǎng)需要量。為此，必須根據(jù)蛋白能量比，氨基酸能量比以及鈣、磷、食鹽等相應(yīng)比例，調(diào)整到代謝能13.39兆焦／千克水平的營養(yǎng)素需要量。調(diào)整后的營養(yǎng)需要量，見表28-2。
第三步，根據(jù)能量水平和蛋白質(zhì)含量的要求，初擬能量飼料和蛋白質(zhì)飼料在日糧中的配比。
首先，根據(jù)經(jīng)驗，已知肉用仔雞全價配合飼料的礦物質(zhì)和添加劑預(yù)混料約占3％，因而蛋白質(zhì)飼料和能量飼料占日糧的97％。
表28-2由低能量水平日糧換算成高能量水平日糧條件下的營養(yǎng)需要量

項目 12.13MJ、ME／kg 蛋白能量比或 12.13MJ、ME／kg

條件下的水平氨基酸能量比條件下的水平
單位需要量 (G／MJ) 單位需要量
代謝能 MJ／kg 12.13 MJ／kg 13.39
粗蛋白質(zhì) ％ 21.0 17.31 ％ 23.0
蛋氨酸％ 0.45 0.37 ％ 0.50
蛋氨酸+胱氨酸％ 0.84 0.69 ％ 0.93
賴氨酸％ 1.09 0.90 ％ 1.20

色氨酸％ 0.21 0.17 ％ 0.23
精氨酸％ 1.31 1.08 ％ 1.44
亮氨酸％ 1.22 1.01 ％ 1.35
異亮氨酸％ 0.73 0.60 ％ 0.80
苯丙氨酸％ 0.65 0.54 ％ 0.72
苯丙氨酸+酪氨酸％ 1.21 1.00 ％ 1.34
蘇氨酸％ 0.73 0.60 ％ 0.80

纈氨酸％ 0.74 0.61 ％ 0.82
組氨酸％ 0.32 0.26 ％ 0.35
甘氨酸+絲氨酸％ 1.36 1.12 ％ 1.50
鈣磷水平相當(dāng)于
鈣％ 1.05 0.82 ％ 1.16
磷％ 0.65 0.54 ％ 0.72
有效磷％ 0.45 0.73 ％ 0.50

其次，選定高能日糧的原料。因為是配制高能量日糧，故采用含代謝能水平高的飼料，決定選用黃玉米、大豆餅、智利魚粉和油脂飼料。它們的能量水平和粗蛋白質(zhì)含量(見表28-3)。

表28-3高能日糧組分的代謝能和蛋白質(zhì)含量

種類代謝能(MJ／kg) 粗蛋白質(zhì)(％)
黃玉米 14.06 8.6
大豆餅 11.05 43.0
智利魚粉 12.13 70.0(實測值)
油脂 36.82 --

配制高能日糧選用的智利魚粉可以用到8％～10％，初步確定用量為8％。大豆餅的用量范圍很廣，可用到20％～40％，因為已經(jīng)用了魚粉，大豆餅用量可以用到30％。
然后，試算高能日糧的能量水平和蛋白質(zhì)含量。可以試算一下，兩者的蛋白質(zhì)一共是18.5％(0.7×8＋0.43×30)。但是還要加上玉米的蛋白質(zhì)含量。為此，需要估量出油脂用量后，方可知道玉米的用量以及玉米提供的蛋白質(zhì)數(shù)量。

初步估計，肉用仔雞高能量日糧中油脂可用到2％～3％，它不含蛋白質(zhì)。
根據(jù)以上初步確定，黃玉米的用量是56.5％(97-30-8-2.5)。提供的粗蛋白質(zhì)為4.86％(0.565×8)。
因此，初擬配方的蛋白質(zhì)水平為23.36％(18.5＋4.86)。能量水平為13.15兆焦(12.13×0.08＋11.05×0.3＋36.82×0.025＋14.06×0.565)。
根據(jù)以上試配發(fā)現(xiàn)：蛋白質(zhì)含量為23.36％，高出需要量0.36個百分點，而代謝能水平為13.15兆焦/千克，比需要少0.24兆焦/千克(13.39-13.15)。
因而，要減少蛋白質(zhì)飼料用量，提高能量飼料用量。至于如何減少、如何增加，還要看氨基酸平衡情況再定。

第四步，根據(jù)初擬日糧的氨基酸差額，調(diào)整主原料的配比。
首先，計算初擬日糧的氨基酸差額(見表28-4)。

表28-4初擬日糧的氨基酸含量及差額(單位：％)

項目魚粉大豆餅玉米初擬日糧內(nèi)
飼料內(nèi) 日糧內(nèi) 飼料內(nèi) 日糧內(nèi) 飼料內(nèi) 日糧內(nèi) 共計需要差額
蛋氨酸 1.86 0.15 0.48 0.14 0.13 0.07 0.36 0.50 -0.14
蛋氨酸+胱氨酸 2.50 0.20 1.03 0.32 0.31 0.18 0.70 0.93 -0.23

賴氨酸 4.92 0.39 2.45 0.74 0.27 0.15 1.28 1.20 +0.08
色氨酸 0.90 0.07 0.60 0.18 0.08 0.04 0.29 0.23 +0.66
精氨酸 4.35 0.35 3.18 0.95 0.44 0.25 1.55 1.44 +0.11
亮氨酸 4.84 0.39 3.30 0.99 1.65 0.93 2.31 1.35 +0.96
異亮氨酸 2.73 0.22 1.97 0.59 0.29 0.16 0.97 0.80 +0.17
苯丙氨酸 3.03 0.24 2.01 0.60 0.47 0.26 1.10 0.72 +0.38

苯丙氨酸+酪氨酸 5.42 0.43 3.45 1.03 0.79 0.45 1.91 1.34 +0.57
蘇氨酸 3.25 0.26 1.74 0.52 0.31 0.17 0.95 0.80 +0.15
纈氨酸 3.16 0.25 2.04 0.61 0.46 0.26 1.12 0.82 +0.30
組氨酸 1.86 0.15 1.10 0.33 0.24 0.14 0.62 0.35 +0.27
甘氨酸+絲氨酸 7.75 0.62 4.18 1.25 0.69 0.39 2.26 1.50 +0.76
從表28-4中氨基酸差額分析結(jié)果可以看出：蛋氨酸和蛋氨酸＋胱氨酸低于營養(yǎng)需要。其他氨基酸都超過了需要，尤其是亮氨酸、苯丙氨酸、苯丙氨酸＋酪氨酸及甘氨酸＋絲氨酸超出較多。

蛋氨酸和蛋氨酸＋胱氨酸不足，可以用添加DL-蛋氨酸解決。
含亮氨酸、苯丙氨酸、苯丙氨酸＋酪氨酸及甘氨酸＋絲氨酸較多的是大豆餅。大豆餅占日糧的配比應(yīng)減少。
然后，根據(jù)氨基酸差額調(diào)整日糧主原料的配比。
已知日糧的能量不足，蛋白質(zhì)含量偏高，減少大豆餅的日糧配比，提高玉米所占的比例，可同時解決或部分解決能量、蛋白質(zhì)和氨基酸的問題。
如果增加2％玉米，減少2％大豆餅，可以減少蛋白質(zhì)0.69％，提高代謝能只有0.0586兆焦。還是不能解決日糧代謝能水平的問題，因此，只好提高油脂用量，油脂不含蛋白質(zhì)和氨基酸，也可以降低它們的含量。

根據(jù)以上分析，確定：油脂用量提高0.5％，玉米用量提高1.5％；大豆餅用量降低2％。
調(diào)整后的日糧配方及營養(yǎng)水平見表28-5。

表28-5調(diào)整后的日糧配方及其營養(yǎng)水平

項目魚粉大豆餅玉米油脂共計需要
配比(％) 8 30 56.5 2.5
代謝能(MJ) 0.97 3.315 7.94 0.92 13.15 13.38
粗蛋白質(zhì) 5.60 12.04 4.99 ? 22.63 23.0
蛋氨酸 0.15 0.13 0.08 ? 0.36 0.50

蛋氨酸+胱氨酸 0.20 0.30 0.18 ? 0.68 0.93
賴氨酸 0.39 0.69 0.16 ? 1.24 1.20
色氨酸 0.07 0.17 0.05 ? 0.29 0.23
粗氨酸 0.35 0.89 0.25 ? 1.49 1.44
亮氨酸 0.39 0.92 0.95 ? 2.26 1.35
異亮氨酸 0.22 0.55 0.09 ? 0.86 0.80
苯丙氨酸 0.24 0.56 0.27 ? 1.07 0.72

苯丙氨酸+酪氨酸 0.43 0.96 0.46 ? 1.85 1.34
蘇氨酸 0.26 0.48 0.18 ? 0.92 0.80
纈氨酸 0.25 0.57 0.27 ? 1.09 0.82
組氨酸 0.15 0.31 0.14 ? 0.60 0.35
甘氨酸+絲氨酸 0.62 1.17 0.40 ? 2.19 1.50
本配方代謝能、蛋白質(zhì)、氨基酸等各項指標(biāo)都可以，唯須添加蛋氨酸0.14％。胱氨酸不足，可考慮用羽毛粉，或酌加蛋氨酸。

第五步，由礦物質(zhì)飼料和添加劑預(yù)混料的用量，對配方進行最后調(diào)整。
首先，計算調(diào)整日糧后的主原料鈣、磷含量。
調(diào)整后日糧配方中主要原料的鈣、磷水平及其差額(％)見表28-6。

表28-6調(diào)整后日糧配方中主要原料的鈣、磷水平及其差額

項目魚粉大豆餅玉米共計需要
飼料內(nèi) 日糧內(nèi) 飼料內(nèi) 日糧內(nèi) 飼料內(nèi) 日糧內(nèi)
鈣 4.42 0.35 0.32 0.09 0.04 0.02 0.46 1.16
磷 3.23 0.26 0.50 0.14 0.21 0.13 0.53 0.72

有效磷 3.28 0.26 0.15 0.04 0.06 0.03 0.33 0.50

由此得知鈣和磷的差額如下：
有效磷差額：0.50-0.33＝0.17％
鈣的差額：1.16-0.46＝0.70％
其次，確定鈣、磷飼料及其用量：應(yīng)該先考慮磷的問題。確定使用脫氟磷酸氫鈣，它含磷量(100％為有效磷)為18％。故用量為1％。然后再解決鈣的問題。確定使用飼料級石粉，它的含鈣量為38％。脫氟磷酸氫鈣能提供的鈣量為0.32％(含鈣32％，用量1％)。故石粉應(yīng)提供鈣量為0.38％(0.70％-0.32％)，因此，使用石粉量占日糧的1％。
其三，確定食鹽用量。在智利魚粉中，食鹽含量為2％，故其提供食鹽0.16％(魚粉用量8％)。因而食鹽用量應(yīng)為0.37-0.16＝0.21％。

其四，確定添加劑預(yù)混料用量，確定使用占日糧1％的添加劑預(yù)混料。
其五，計算礦物質(zhì)飼料、預(yù)混料等的用量。
已知：脫氟磷酸氫鈣1％，石粉1％，食鹽0.21％，添加劑預(yù)混料1％，另需加DL-蛋氨酸0.265％，共計3.475。比原來初定的3％多出0.475％。

表28-7最后得到的高能量日糧配方
組分 kg／T
黃玉米 577.25
大豆餅 278
智利魚粉(70％蛋白質(zhì)) 80
油 30
脫氟磷酸氫鈣 10
石粉 10

食鹽 2.10
添加劑預(yù)混料 10
DL-蛋氨酸(98％) 2.65

最后，解決礦物質(zhì)飼料、預(yù)混料和蛋氨酸的過量的問題，如果配制固定配方專用的添加劑預(yù)混料，可將0.265％的KL-蛋氨酸配在預(yù)混料內(nèi)，預(yù)混料的總量的為日糧的1％。
另外，添加DL-蛋氨酸預(yù)混料也可。假定查知預(yù)混料中使用了相當(dāng)于0.275％玉米的有機載體，就在黃玉米占日糧配比中減去0.275％，即為57.725％，因為預(yù)混料中玉米的各種營養(yǎng)素也要計算在日糧之內(nèi)，故黃玉米的原有各項營養(yǎng)指標(biāo)不變，再解決余下的0.2％問題。

至此，整個飼料配方的制作已經(jīng)在技術(shù)上完成了其配方見表28-7。
以上計算示例，顯得繁瑣，這是為了擴大各種可能性和介紹思維活動的緣故，實際上，只要具備一定的動物營養(yǎng)知識，了解常用飼料特點，熟悉飼料營養(yǎng)物質(zhì)含量，多計算幾次，就可運用自如。

二、對角線法
由于電腦配方軟件已成熟，并已廣泛應(yīng)用，該方法已不再使用。

三、線性規(guī)劃法與計算機配方
采用試差法、對角線法等初等代數(shù)的方法，可以設(shè)計出簡單的飼料配方，但計算量很大。當(dāng)配方選用的飼料原料較多，必須滿足的營養(yǎng)指標(biāo)較多時，上述方法便無法勝任。尤其重要的是，憑直覺我們知道，各種原料有多種不同的組合構(gòu)成不同的配方，其營養(yǎng)素含量都能滿足飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的要求，但其中必有一個成本最低，利用上述初等代數(shù)的方法找不到這個成本最低的最優(yōu)配方。

利用運籌學(xué)中的線性規(guī)劃方法，借助電子計算機技術(shù)，可以很好地解決該問題。
(一)線性規(guī)劃法
線性規(guī)劃法是目前配方軟件中最廣泛采用也最為成熟的一種方法。它將飼料配方所要解決的如何配料的問題抽象為控制一組決策變量(原料配比)在滿足一組的約束條件(營養(yǎng)需要)下，求目標(biāo)函數(shù)極小(配方成本最低)時各原料配比的最優(yōu)解問題。關(guān)于線性規(guī)劃的解，在數(shù)學(xué)上已提供了非常成熟和完善的方法。
除了最優(yōu)解外，從線性規(guī)劃中還可以獲得影子價格、靈敏度等多種信息。靈敏度分析揭示出原料價格、原料營養(yǎng)素含量和配方的營養(yǎng)指標(biāo)等的變化對配方結(jié)果的影響，還可計算出在保持配方、原料入選種類不變的情況下，原料價格的變化范圍、營養(yǎng)指標(biāo)的變化范圍以及各原料營養(yǎng)成分的變化范圍。影子價格為用戶的調(diào)整配方，進一步降低成本提供了幫助，上述功能同時為飼料廠的原料采購提供了輔助決策作用。

線性規(guī)劃法的進一步應(yīng)用，可以解決在某些原料資源存在限制而飼料廠諸多飼料產(chǎn)品都對這些原料存在競爭的情況下，如何最合理分配這些原料資源的問題。
需要指出的是，線性規(guī)劃并不總是有解。當(dāng)約束條件彼此互相矛盾，致使有些條件達不到要求時，就可以出現(xiàn)無解現(xiàn)象，哪怕這些偏離極細(xì)微。線性規(guī)劃這種對約束條件過于苛刻、鋼性的限制有可能失去一些最優(yōu)解。目標(biāo)規(guī)劃法通過自動放寬約束條件，就可能找到一價格較低的營養(yǎng)平衡的配方，從而解決了該問題。此外可以根據(jù)期望價格設(shè)計相應(yīng)配方，使用人員結(jié)合實際情況可在配方價格與產(chǎn)品質(zhì)量之間確定一個最佳平衡點。目標(biāo)規(guī)劃法的靈活性，要求配方人員具有豐富的營養(yǎng)理論知識和實踐經(jīng)驗。

(二)利用計算機設(shè)計配方的步驟
近年來利用上述數(shù)學(xué)方法，結(jié)合計算機語言，我國已開發(fā)出了各種飼料配方(電腦)系統(tǒng)，并在生產(chǎn)中顯示了極大的優(yōu)越性。利用計算機設(shè)計配方的步驟如下：
1、產(chǎn)品定位
進行配方設(shè)計時，必須根據(jù)市場情況進行產(chǎn)品定位，具體內(nèi)容為：
(1)了解、摸清當(dāng)?shù)匦竽辽a(chǎn)特征，如飼養(yǎng)管理方式，生產(chǎn)水平，環(huán)境條件，飼料原料情況，客戶心理等，對該地區(qū)畜牧業(yè)狀況作一初步評估，為產(chǎn)品的定位提供一個基本框架；
(2)摸清競爭對手情況，如產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、價格、優(yōu)缺點，找到一個產(chǎn)品切入市場的最佳定位點；

(3)正確分析自己的實力(資金、技術(shù)、設(shè)備、人員等)，根據(jù)實際情況，做到量體裁衣，避免盲目定位。
2、整理設(shè)計配方的依據(jù)信息
根據(jù)產(chǎn)品定位情況整理相關(guān)信息：
(1)原料信息：包括原料價格和營養(yǎng)素含量，營養(yǎng)素含量確定的方法有：
①直接測定
②通過回歸公式進行計算(不易測定的AA和有效能)
③查閱資料
(2)產(chǎn)品信息：根據(jù)使用對象，使用階段確定營養(yǎng)需要量棗即飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)。
3、優(yōu)化飼料配方
(1)根據(jù)上述信息，優(yōu)化計算出飼料配方棗理論配方
(2)運用營養(yǎng)學(xué)知識，對理論配方進行檢查考評，不斷調(diào)整，不斷優(yōu)化配方結(jié)果，直到滿意，形成生產(chǎn)配方，指導(dǎo)生產(chǎn)。

4、飼養(yǎng)實踐
實踐是檢驗飼料配方效果的唯一標(biāo)準(zhǔn)。通過實踐的檢驗不斷總結(jié)經(jīng)驗，解決可能存在的問題，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
(三)商用飼料配方軟件
推薦使用農(nóng)博士飼料配方軟件PFStool遠(yuǎn)程在線：http://www.nbs.net.cn/pfsm.html
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葉知秋 · 發(fā)表于 2008-12-31 16:03:05

“雞的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》采用的是低能量水平，其中每千克日糧代謝能水平為12.3兆焦，制作的任務(wù)是制作高能量水平日糧配方，要把日糧能量水平提高到13.39兆焦/千克?！?br /> 這么高的能量，配合高的蛋白23%，以目前國內(nèi)的情況，估計只有做科研的才會用這樣的配方，并且效果不一定好。不用最好的原料，根本就配不上去啊，可那樣成本好高的哦。

嘿嘿。不過配方制作方法的介紹還是很好啊:hihi: