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饲料配方的设计方法配方, 饲料, 设计设计饲料配方就是根据动物营养学原理，利用数学方法，求得各种原料的合理配比。制作配方的方法很多，如方形法、试差法、线性规划法及电脑配方等。 值得注意的是，一个好的配方并不是通过简单的计算就可以得到的。它通常是动物营养专家根据营养原理和配方经验初拟配方，然后利用电子计算机进行优选，最后通过饲养试验筛选验证才得到的。一般用户只要掌握了一定的知识和技巧，也可根据自己饲料及饲养情况设计配方，以解决生产中的需要。本节主要介绍几种常用的饲料配方设计方法。 一、试差法 试差法又称凑数法，它是以饲养标准的营养需要量为基础，根据经验初步拟出日粮各种组分的配比，以各种组分的各个营养素含量之和，分别与饲养标准的各个营养素的需要量相比较，出现的差额再用调整日粮配比的方法，直到满足营养需要量。 用试差法设计饲料配方，需要有一定的经验，要对各种饲料营养素含量特点有所了解，初学者需多加练习，才能运用自如。 现以肉用鸡从出壳到4周龄阶段饲料配方的制作为例进行说明。 第一步，查出我国鸡的饲养标准见表(表28-1)。 表28-1出壳到4周龄肉用仔鸡营养需要 名称 单位 含量 17.3 0.69 蛋白能量比 氨基酸能量比0.37 代谢能 MJ/kg12.13 粗蛋白质 21.0 蛋氨酸 0.45 蛋氨酸+胱氨酸 0.84 赖氨酸 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 异亮氨酸 0.73 0.60 苯丙氨酸 0.65 0.54 苯丙氨酸+酪氨酸 1.21 1.00 苏氨酸 0.73 0.60 缬氨酸 0.74 0.61 组氨酸 0.32 0.26 甘氨酸+丝氨酸 1.36 1.12 钙 1.00 相当于0.82 总磷 0.65 相当于0.54 有效磷 0.45 相当于0.73 食盐 0.37 相当于0.31 维生素 略 微量无素 略 亚油酸 g/kg 10.0 相当于0.82 注意：鸡的饲养标准采用的是低能量水平，其中每千克日粮代谢能水平为12.3兆焦，制作的任务是制作高能量水平日粮配方，要把日粮能量水平提高到13.39兆焦/千克。 第二步，换算成高能量日粮条件下的营养需要量。为此，必须根据蛋白能量比，氨基酸能量比以及钙、磷、食盐等相应比例，调整到代谢能13.39兆焦千克水平的营养素需要量。调整后的营养需要量，见表28-2。 第三步，根据能量水平和蛋白质含量的要求，初拟能量饲料和蛋白质饲料在日粮中的配比。 首先，根据经验，已知肉用仔鸡全价配合饲料的矿物质和添加剂预混料约占3，因而蛋白质饲料和能量饲料占日粮的97。 表28-2由低能量水平日粮换算成高能量水平日粮条件下的营养需要量 项目 12.13MJ、MEkg 蛋白能量比或 12.13MJ、MEkg 条件下的水平 氨基酸能量比 条件下的水平 单位 需要量 (GMJ) 单位 需要量 代谢能 MJkg 12.13 MJkg 13.39 粗蛋白质 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 赖氨酸 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 异亮氨酸 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 苏氨酸 0.73 0.60 0.80 缬氨酸 0.74 0.61 0.82 组氨酸 0.32 0.26 0.35 甘氨酸+丝氨酸 1.36 1.12 1.50 钙磷水平相当于 钙 1.05 0.82 1.16 磷 0.65 0.54 0.72 有效磷 0.45 0.73 0.50 其次，选定高能日粮的原料。因为是配制高能量日粮，故采用含代谢能水平高的饲料，决定选用黄玉米、大豆饼、智利鱼粉和油脂饲料。它们的能量水平和粗蛋白质含量(见表28-3)。 表28-3高能日粮组分的代谢能和蛋白质含量 种类 代谢能(MJkg) 粗蛋白质() 黄玉米 14.06 8.6 大豆饼 11.05 43.0 智利鱼粉 12.13 70.0(实测值) 油脂 36.82 - 配制高能日粮选用的智利鱼粉可以用到810，初步确定用量为8。大豆饼的用量范围很广，可用到2040，因为已经用了鱼粉，大豆饼用量可以用到30。 然后，试算高能日粮的能量水平和蛋白质含量。可以试算一下，两者的蛋白质一共是18.5(0.780.4330)。但是还要加上玉米的蛋白质含量。为此，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质数量。 初步估计，肉用仔鸡高能量日粮中油脂可用到23，它不含蛋白质。 根据以上初步确定，黄玉米的用量是56.5(97-30-8-2.5)。提供的粗蛋白质为4.86(0.5658)。 因此，初拟配方的蛋白质水平为23.36(18.54.86)。能量水平为13.15兆焦(12.130.0811.050.336.820.02514.060.565)。 根据以上试配发现：蛋白质含量为23.36，高出需要量0.36个百分点，而代谢能水平为13.15兆焦/千克，比需要少0.24兆焦/千克(13.39-13.15)。 因而，要减少蛋白质饲料用量，提高能量饲料用量。至于如何减少、如何增加，还要看氨基酸平衡情况再定。 第四步，根据初拟日粮的氨基酸差额，调整主原料的配比。 首先，计算初拟日粮的氨基酸差额(见表28-4)。 表28-4初拟日粮的氨基酸含量及差额(单位：) 项目 鱼 粉 大豆饼 玉 米 初拟日粮内 饲料内 日粮内 饲料内 日粮内 饲料内 日粮内 共计 需要 差额 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 赖氨酸 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 异亮氨酸 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 苏氨酸 3.25 0.26 1.74 0.52 0.31 0.17 0.95 0.80 +0.15 缬氨酸 3.16 0.25 2.04 0.61 0.46 0.26 1.12 0.82 +0.30 组氨酸 1.86 0.15 1.10 0.33 0.24 0.14 0.62 0.35 +0.27 甘氨酸+丝氨酸 7.75 0.62 4.18 1.25 0.69 0.39 2.26 1.50 +0.76 从表28-4中氨基酸差额分析结果可以看出：蛋氨酸和蛋氨酸胱氨酸低于营养需要。其他氨基酸都超过了需要，尤其是亮氨酸、苯丙氨酸、苯丙氨酸酪氨酸及甘氨酸丝氨酸超出较多。 蛋氨酸和蛋氨酸胱氨酸不足，可以用添加DL-蛋氨酸解决。 含亮氨酸、苯丙氨酸、苯丙氨酸酪氨酸及甘氨酸丝氨酸较多的是大豆饼。大豆饼占日粮的配比应减少。 然后，根据氨基酸差额调整日粮主原料的配比。 已知日粮的能量不足，蛋白质含量偏高，减少大豆饼的日粮配比，提高玉米所占的比例，可同时解决或部分解决能量、蛋白质和氨基酸的问题。 如果增加2玉米，减少2大豆饼，可以减少蛋白质0.69，提高代谢能只有0.0586兆焦。还是不能解决日粮代谢能水平的问题，因此，只好提高油脂用量，油脂不含蛋白质和氨基酸，也可以降低它们的含量。 根据以上分析，确定：油脂用量提高0.5，玉米用量提高1.5；大豆饼用量降低2。 调整后的日粮配方及营养水平见表28-5。 表28-5调整后的日粮配方及其营养水平 项目 鱼粉 大豆饼 玉米 油脂 共计 需要 配比() 8 30 56.5 2.5 代谢能(MJ) 0.97 3.315 7.94 0.92 13.15 13.38 粗蛋白质 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 赖氨酸 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 异亮氨酸 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 苏氨酸 0.26 0.48 0.18 ? 0.92 0.80 缬氨酸 0.25 0.57 0.27 ? 1.09 0.82 组氨酸 0.15 0.31 0.14 ? 0.60 0.35 甘氨酸+丝氨酸 0.62 1.17 0.40 ? 2.19 1.50 本配方代谢能、蛋白质、氨基酸等各项指标都可以，唯须添加蛋氨酸0.14。胱氨酸不足，可考虑用羽毛粉，或酌加蛋氨酸。 第五步，由矿物质饲料和添加剂预混料的用量，对配方进行最后调整。 首先，计算调整日粮后的主原料钙、磷含量。 调整后日粮配方中主要原料的钙、磷水平及其差额()见表28-6。 表28-6调整后日粮配方中主要原料的钙、磷水平及其差额 项目 鱼 粉 大豆饼 玉 米 共计 需要 饲料内 日粮内 饲料内 日粮内 饲料内 日粮内 钙 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 由此得知钙和磷的差额如下： 有效磷差额：0.50-0.330.17 钙的差额：1.16-0.460.70 其次，确定钙、磷饲料及其用量：应该先考虑磷的问题。确定使用脱氟磷酸氢钙，它含磷量(100为有效磷)为18。故用量为1。然后再解决钙的问题。确定使用饲料级石粉，它的含钙量为38。脱氟磷酸氢钙能提供的钙量为0.32(含钙32，用量1)。故石粉应提供钙量为0.38(0.70-0.32)，因此，使用石粉量占日粮的1。 其三，确定食盐用量。在智利鱼粉中，食盐含量为2，故其提供食盐0.16(鱼粉用量8)。因而食盐用量应为0.37-0.160.21。 其四，确定添加剂预混料用量，确定使用占日粮1的添加剂预混料。 其五，计算矿物质饲料、预混料等的用量。 已知：脱氟磷酸氢钙1，石粉1，食盐0.21，添加剂预混料1，另需加DL-蛋氨酸0.265，共计3.475。比原来初定的3多出0.475。 表28-7最后得到的高能量日粮配方 组分 kgT 黄玉米 577.25 大豆饼 278 智利鱼粉(70蛋白质) 80 油 30 脱氟磷酸氢钙 10 石粉 10 食盐 2.10 添加剂预混料 10 DL-蛋氨酸(98) 2.65 最后，解决矿物质饲料、预混料和蛋氨酸的过量的问题，如果配制固定配方专用的添加剂预混料，可将0.265的KL-蛋氨酸配在预混料内，预混料的总量的为日粮的1。 另外，添加DL-蛋氨酸预混料也可。假定查知预混料中使用了相当于0.275玉米的有机载体，就在黄玉米占日粮配比中减去0.275，即为57.725，因为预混料中玉米的各种营养素也要计算在日粮之内，故黄玉米的原有各项营养指标不变，再解决余下的0.2问题。 至此，整个饲料配方的制作已经在技术上完成了其配方见表28-7。 以上计算示例，显得繁琐，这是为了扩大各种可能性和介绍思维活动的缘故，实际上，只要具备一定的动物营养知识，了解常用饲料特点，熟悉饲料营养物质含量，多计算几次，就可运用自如。 二、对角线法 由于电脑配方软件已成熟，并已广泛应用，该方法已不再使用。 三、线性规划法与计算机配方 采用试差法、对角线法等初等代数的方法，可以设计出简单的饲料配方，但计算量很大。当配方选用的饲料原料较多，必须满足的营养指标较多时，上述方法便无法胜任。尤其重要的是，凭直觉我们知道，各种原料有多种不同的组合构成不同的配方，其营养素含量都能满足饲养标准的要求，但其中必有一个成本最低，利用上述初等代数的方法找不到这个成本最低的最优配方。 利用运筹学中的线性规划方法，借助电子计算机技术，可以很好地解决该问题。 (一)线性规划法 线性规划法是目前配方软件中最广泛采用也最为成熟的一种方法。它将饲料配方所要解决的如何配料的问题抽象为控制一组决策变量(原料配比)在满足一组的约束条件(营养需要)下，求目标函数极小(配方成本最低)时各原料配比的最优解问题。关于线性规划的解，在数学上已提供了非常成熟和完善的方法。 除了最优解外，从线性规划中还可以获得影子价格、灵敏度等多种信息。灵敏度分析揭示出原料价格、原料营养素含量和配方的营养指标等的变化对配方结果的影响，还可计算出在保持配方、原料入选种类不变的情况下，原料价格的变化范围、营养指标的变化范围以及各原料营养成分的变化范围。影子价格为用户的调整配方，进一步降低成本提供了帮助，上述功能同时为饲料厂的原料采购提供了辅助决策作用。 线性规划法的进一步应用，可以解决在某些原料资源存在限制而饲料厂诸多饲料产品都对这些原料存在竞争的情况下，如何最合理分配这些原料资源的问题。 需要指出的是，线性规划并不总是有解。当约束条件彼此互相矛盾，致使有些条件达不到要求时，就可以出现无解现象，哪怕这些偏离极细微。线性规划这种对约束条件过于苛刻、钢性的限制有可能失去一些最优解。目标规划法通过自动放宽约束条件，就可能找到一价格较低的营养平衡的配方，从而解决了该问题。此外可以根据期望价格设计相应配方，使用人员结合实际情况可在配方价格与产品质量之间确定一个最佳平衡点。目标规划法的灵活性，要求配方人员具有丰富的营养理论知识和实践经验。 (二)利用计算机设计配方的步骤 近年来利用上述数学方法，结合计算机语言，我国已开发出了各种饲料配方(电脑)系统，并在生产中显示了极大的优越性。利用计算机设计配方的步骤如下： 1、产品定位 进行配方设计时，必须根据市场情况进行产品定位，具体内容为： (1)了解、摸清当地畜牧生产特征，如饲养管理方式，生产水平，环境条件，饲料原料情况，客户心理等，对该地区畜牧业状况作一初步评估，为产品的定位提供一个基本框架； (2)摸清竞争对手情况，如产品结构、质量、价格、优缺点，找到一个产品切入市场的最佳定位点； (3)正确分析自己的实力(资金、技术、设备、人员等)，根据实际情况，做到量体裁衣，避免盲目定位。 2、整理设计配方的依据信息 根据产品定位情况整理相关信息： (1)原料信息：包括原料价格和营养素含量，营养素含量确定的方法有： 直接测定 通过回归公式进行计算(不易测定的AA和有效能) 查阅资料 (2)产品信息：根据使用对象，使用阶段确定营养需要量棗即饲养标准。 3、优化饲料配方 (1)根据上述信息，优化计算出饲料配方棗理论配方 (2)运用营养学知识，对理论配方进行检查考评，不断调整，不断优化配方结果，直到