飼料配方的設計方法

ttsky · 發表于 2008-12-31 15:49:00

設計飼料配方就是根據動物營養學原理，利用數學方法，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。它通常是動物營養專家根據營養原理和配方經驗初擬配方，然后利用電子計算機進行優選，最后通過飼養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，也可根據自己飼料及飼養情況設計配方，以解決生產中的需要。本節主要介紹幾種常用的飼料配方設計方法。
   一、試差法
   試差法又稱湊數法，它是以飼養標準的營養需要量為基礎，根據經驗初步擬出日糧各種組分的配比，以各種組分的各個營養素含量之和，分別與飼養標準的各個營養素的需要量相比較，出現的差額再用調整日糧配比的方法，直到滿足營養需要量。

用試差法設計飼料配方，需要有一定的經驗，要對各種飼料營養素含量特點有所了解，初學者需多加練習，才能運用自如。
現以肉用雞從出殼到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《雞的飼養標準》見表(表28-1)。
表28-1出殼到4周齡肉用仔雞營養需要

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％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 相當于0.82
總磷％ 0.65 相當于0.54

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

注意：《雞的飼養標準》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需要量。為此，必須根據蛋白能量比，氨基酸能量比以及鈣、磷、食鹽等相應比例，調整到代謝能13.39兆焦／千克水平的營養素需要量。調整后的營養需要量，見表28-2。
第三步，根據能量水平和蛋白質含量的要求，初擬能量飼料和蛋白質飼料在日糧中的配比。
首先，根據經驗，已知肉用仔雞全價配合飼料的礦物質和添加劑預混料約占3％，因而蛋白質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％ 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含量(見表28-3)。

表28-3高能日糧組分的代謝能和蛋白質含量

種類代謝能(MJ／kg) 粗蛋白質(％)
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含量。可以試算一下，兩者的蛋白質一共是18.5％(0.7×8＋0.43×30)。但是還要加上玉米的蛋白質含量。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數量。

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。
根據以上初步確定，黃玉米的用量是56.5％(97-30-8-2.5)。提供的粗蛋白質為4.86％(0.565×8)。
因此，初擬配方的蛋白質水平為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)。
根據以上試配發現：蛋白質含量為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，根據初擬日糧的氨基酸差額，調整主原料的配比。
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
飼料內日糧內飼料內日糧內飼料內日糧內共計需要差額
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果可以看出：蛋氨酸和蛋氨酸＋胱氨酸低于營養需要。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減少。
然后，根據氨基酸差額調整日糧主原料的配比。
已知日糧的能量不足，蛋白質含量偏高，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，油脂不含蛋白質和氨基酸，也可以降低它們的含量。

根據以上分析，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％。
調整后的日糧配方及營養水平見表28-5。

表28-5調整后的日糧配方及其營養水平

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 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、氨基酸等各項指標都可以，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，由礦物質飼料和添加劑預混料的用量，對配方進行最后調整。
首先，計算調整日糧后的主原料鈣、磷含量。
調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
飼料內日糧內飼料內日糧內飼料內日糧內
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％)。因而食鹽用量應為0.37-0.16＝0.21％。

其四，確定添加劑預混料用量，確定使用占日糧1％的添加劑預混料。
其五，計算礦物質飼料、預混料等的用量。
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) 80
油 30
脫氟磷酸氫鈣 10
石粉 10

食鹽 2.10
添加劑預混料 10
DL-蛋氨酸(98％) 2.65

最后，解決礦物質飼料、預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混料，可將0.265％的KL-蛋氨酸配在預混料內，預混料的總量的為日糧的1％。
另外，添加DL-蛋氨酸預混料也可。假定查知預混料中使用了相當于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％，因為預混料中玉米的各種營養素也要計算在日糧之內，故黃玉米的原有各項營養指標不變，再解決余下的0.2％問題。

至此，整個飼料配方的制作已經在技術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知識，了解常用飼料特點，熟悉飼料營養物質含量，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，并已廣泛應用，該方法已不再使用。

三、線性規劃法與計算機配方
采用試差法、對角線法等初等代數的方法，可以設計出簡單的飼料配方，但計算量很大。當配方選用的飼料原料較多，必須滿足的營養指標較多時，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成不同的配方，其營養素含量都能滿足飼養標準的要求，但其中必有一個成本最低，利用上述初等代數的方法找不到這個成本最低的最優配方。

利用運籌學中的線性規劃方法，借助電子計算機技術，可以很好地解決該問題。
(一)線性規劃法
線性規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(營養需要)下，求目標函數極小(配方成本最低)時各原料配比的最優解問題。關于線性規劃的解，在數學上已提供了非常成熟和完善的方法。
除了最優解外，從線性規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、原料營養素含量和配方的營養指標等的變化對配方結果的影響，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、營養指標的變化范圍以及各原料營養成分的變化范圍。影子價格為用戶的調整配方，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。

線性規劃法的進一步應用，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，線性規劃并不總是有解。當約束條件彼此互相矛盾，致使有些條件達不到要求時，就可以出現無解現象，哪怕這些偏離極細微。線性規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解。目標規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平衡的配方，從而解決了該問題。此外可以根據期望價格設計相應配方，使用人員結合實際情況可在配方價格與產品質量之間確定一個最佳平衡點。目標規劃法的靈活性，要求配方人員具有豐富的營養理論知識和實踐經驗。

(二)利用計算機設計配方的步驟
近年來利用上述數學方法，結合計算機語言，我國已開發出了各種飼料配方(電腦)系統，并在生產中顯示了極大的優越性。利用計算機設計配方的步驟如下：
1、產品定位
進行配方設計時，必須根據市場情況進行產品定位，具體內容為：
(1)了解、摸清當地畜牧生產特征，如飼養管理方式，生產水平，環境條件，飼料原料情況，客戶心理等，對該地區畜牧業狀況作一初步評估，為產品的定位提供一個基本框架；
(2)摸清競爭對手情況，如產品結構、質量、價格、優缺點，找到一個產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、設備、人員等)，根據實際情況，做到量體裁衣，避免盲目定位。
2、整理設計配方的依據信息
根據產品定位情況整理相關信息：
(1)原料信息：包括原料價格和營養素含量，營養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)產品信息：根據使用對象，使用階段確定營養需要量棗即飼養標準。
3、優化飼料配方
(1)根據上述信息，優化計算出飼料配方棗理論配方
(2)運用營養學知識，對理論配方進行檢查考評，不斷調整，不斷優化配方結果，直到滿意，形成生產配方，指導生產。

4、飼養實踐
實踐是檢驗飼料配方效果的唯一標準。通過實踐的檢驗不斷總結經驗，解決可能存在的問題，提高產品質量。
(三)商用飼料配方軟件
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葉知秋 · 發表于 2008-12-31 16:03:05

“雞的飼養標準》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。”
這么高的能量，配合高的蛋白23%，以目前國內的情況，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: