饲料能量检测

饲料能量检测,饲料能量在动物体内转化：,动物采食饲料后，饲料中所含的碳水化合物、脂类和蛋白质被动物吸入的氧氧化而释放出能量，最终转变为水和二氧化碳等。饲料中的营养物质在动物体内的氧化分解，称为生物氧化。 饲料在动物体内氧化释放能量的过程，分为以下三个阶段： 第一阶段是饲料中所含的大分子营养物质在肠内分解成为较小的组成单位。蛋白质分解为氨基酸，淀粉分解为葡萄糖，真脂分解为甘油及脂肪酸。这一阶段所放出的能极少。,第二阶段是在第一阶段生成的葡萄糖、甘油饼、脂肪酸及氨基酸，经过各自的代谢过程，变成下列三种代谢产物中的一种，即乙酰辅A，a-酮二酸及草酰乙酸，其中以变成乙酰辅酶A者最多。在第二阶段中放出的能量占整个饲料放出能量的33%。,第三阶段是在第二阶段生成的三种代谢中间产物，即乙酰辅酶A，a-酮戊二酸及草酰乙酸进入三羧循环而被氧化为二氧化碳和水。这一阶段所放出的能约占全部能量的2/3。由此可见，三羧循环是动物放能的主要机构。,饲料能量分类：,根据饲料进入动物体内的能量转化过程，通常把饲料能量分为总能、可消化能、代谢能和净能4种。,1.总能（GE）:,总能又称粗能，是指饲料在体外完全燃烧时所产生的热量，亦即饲料中脂肪、碳水化合物及蛋白质所含能量的总和（维生素所含能忽略不计）。由于各种饲料中所含的脂肪、碳水化合物、蛋白质的成分及比例不同，故总能有差异。通常用弹式测热器进行测定，首先将精密称量的饲料样品放入测热器的钢质弹筒内，充入一定压力氧气，通电燃烧。样品经燃烧所释放的热量由弹壁导出，并为弹筒外部定量的定温的水所吸收。根据样品燃烧前后水温之差，即可算出饲料样品的能值。,2.消化能（DE）：,饲料总能除去粪便中损失的能量就是消化能。 消化能=总能- 粪能饲料进入动物体内后，大部分被消化吸收，可转化为能量；未被消化吸收的部分以粪的形式排出体外。前者称为消化能，后者含有的能量称为粪能。,3.代谢能（ME）,在被消化的能源物质中，蛋白质部分的能量也还有一部分不能充分利用，经尿排出体外，尿中含有的能量称为尿能。此外，消化过程中胃肠所产生的气体，也损失一部分能量，但在猪其量微不足道，故略而不计。所以，从消化能中减掉尿中能量的损失，即为代谢能。代谢能=消化能 - 尿能,4.净能(NE)：,动物采食后，营养物质代谢过程活跃，代谢过程的产热增加，因而产生食后增热现象；与此同时消化道内微生物的发酵过程也产热。这两部分热的消耗被称为增耗。这些热量经由体表散失，在低温条件下可作为维持动物体温的热量来源，但在高温条件下却成为动物的额外负担。从代谢能中扣除热增耗，即为净能。 净能=代谢能 - 热增耗,生产净能： 动物从饲料中获得的净能，首先满足维持生命的需要，消耗于这一部分的能量称为维持净能；扣除维持净能所下的能量才真正用于生产，称为生产净能。,总能及粪能的测定：,测定饲料总能和粪能是研究动物的消化能、代谢能和净能的重要手段,而净能是维系动物机体的生命活动和生产活动的主要能量形式。 经典测定方法：氧弹式卡计直接测定恒容燃烧热,结构示意图：,全自动氧弹量热仪,氧弹式卡计,测定原理： 氧弹卡计测定物料的恒容燃烧热的原理依据是能量守恒定律。待测物料(包括样品、燃烧铁丝和氧弹中的杂质气体氮等)完全燃烧后所释放的总能量(热量),由弹壁传导给外部定量、恒温的介质水(通常为3000ml),使其前后温度发生变化,由该温度改变值可计算出该样品的恒容燃烧热,亦即该样品的能值。,计算公式：式中：Qv 样品的恒容燃烧热k(Jmol-1) m样 样品重量（kg） L 燃烧丝燃烧掉的长度(cm) b 燃烧丝的标准燃烧热(2.93X10-3kJcm-1）,5983X10-3VNaOH 杂质气体N 燃烧后生成HNO3的生成热(其中由标 准Na0H溶液标定得到:1升0.1000molL-1NaoH标准溶液的生成热5.983kJ。v升NaOH标准溶液的生成热为5.983 ),w 卡计(包括氧弹、水桶、搅拌器和温度计等)水当量(kJK-1) 水的密度(kgL ) c 水的比热(kJkg K ) T 燃烧前后卡计温度的变化值(K) 若在待测物料中加有标准燃烧物质苯甲 酸时,则必须从上式Qv中扣除。苯甲酸的标 准燃烧热值为2.65x10 kJkg 。,仪器的热容常用水当量表示。所谓水当量，就是除水之外，热量计升高1所需的热量，相当于吸收同样热量用水的质量表示仪器的热容。例如，使仪器升高1，需热1903J, 则该仪器的水当量为1903J / K。,一、测量方法要点,1.备料 备料按统计方法采取饲料或粪便,于110一120C下干燥;磨细,过80一100目筛后,连同苯甲酸一起置于硅胶干燥器中待用。2.压片 精确称取苯甲酸和饲料或粪便样品,按1:1比例混合均匀,然后取一定量于压片机上压片成型(注意片子的松紧要适当,松则散,紧则不易燃烧)。3.绕丝及称量 取经精密测定过的一定长度的(约22cm)燃烧铁丝紧绕片子中央(切勿将铁丝压入片中),使铁丝两端余药等长,缠绕好的片子刷去边缘易脱落部分后置于硅胶干燥器中干燥1224小时,取出测定时要迅速准确称量。,4.装片及充氧 于洁净氧弹内加入10.00ml蒸馏水后,将待测样品片子的两端余丝接于氧弹两电极上,拧紧弹盖,充入所需压力的氧气,此时注意勿强力振动、倒置弹体。5.测定 按燃烧热测定的常规方法进行温度测定,每1分钟或半分钟记录温度l次。6.结果处理 采用作图法对么T进行雷诺校正,按上面公式计算Qv。,补充： 什么是雷诺校正？ 雷诺校正是校正由于热辐射、对流以及传导等引起的能量散失，使结果更加准确。,二、体系系统误差的校正,1.温度校正： 作温度一时间曲线得图2(a、b)两种情况,并依图示方法进行雷诺校正。即在测定温度低于室温(J点)前,环境将向体系辐射能量,因而导致体系温度升高AA,此温度应扣除;当测定温度高于室温后,对于绝热情况不佳的体系(见图2(a),体系将向环境辐射能量,这将导致体系能量散失而使体系温度下降CC,此温度应该加上。但对于绝热良好的体系(见图2b(),由于搅拌器发热导致体系温度上升Ccl,此温度应该扣除。测定前后卡计温度改变值八T应是校正图中的Ac线段。以上方法称为温度的雷诺校正。此法可以很好地校正温度测定的系统误差。,2.铁丝燃烧热的校正： 燃烧铁丝可导致体系温度升高,引起系统误差。故需准确测定燃烧掉的铁丝长度,然后扣除其燃烧热部分 3.NHO 生成热的校正： 氧气中存在杂质气体N ,经充分氧化后生成NO ,被氧弹中的水吸收后形成HNO 。HNO 可用酸碱中和法测定其含量,即用。1ooomol/L的NaoH标准溶液对其滴定,消耗1毫升0.10O0mol/L 标准NaoH溶液相当于5.983x10 kJ的热量。,氧弹卡计法测定燃烧热时,由于测定手续十分繁杂,整个测定过程中可能引入多种系统误差,其中引起误差的最主要因素是上述三种。但经过上述的校正,以及加入标准燃烧物质苯甲酸的方法处理后,就可很好地提高饲料能值测定的精确度。 参考文献：赖建辉，田超.饲料总能和粪能的测定技术.饲料工业1994年第15卷第8期。,消化能的测定：,全收粪法 体内消化试验 指示剂法 间接法 测定方法 离体消化试验 尼龙袋法,因代谢性粪量的收集测定比较困难，所以，除非特殊需要，实际中一般不进行饲料养分真实消化率的测定。,全收粪法： 准确测定出实验动物在一定期间内食入饲料物质的数量与粪中排出物质的数量，通过正确记录实验动物在某阶段的饲料采食量和全部排粪量，分析饲料和粪中某养分的含量，即可计算得到实验动物对该饲料养分消化率的方法称为全部收粪消化试验法，简称全收粪法。,指示剂法（部分收粪法）： 原理：假定指示剂 （稳定物质）通过家畜消化道后能完全从粪中排出（即完全不被吸收），从未通过饲料与粪中营养物质与指示剂含量的变化即可计算出营养物质的消化率。 计算公式 ： 饲粮中指示剂含量 粪中养分含量 消化率 =100- 100 粪中指示剂含量 饲粮中养分含量,內源指示剂：SiO 、木质素、酸不溶灰分等 常用指示剂 外源指示剂：Cr O、Fe O 、TiO 、BaSO 等 粪样的采集与制备：应采集未受其他物质（如尿）污染的粪便，一般应每天采集三次，采集的总量一般不少于总排粪量的30%，烘干混匀制成分析样，待测定营养物质和指示剂含量,间接法： 对于不能单独用于饲喂动物的饲料，其消化率测定使用间接法。它需要经过两次消化实验。第一次测定基础日粮的营养物质消化率;第二次实验测定由50%-80%的基础饲粮和20%-50%待测饲料构成的新日粮的营养物质消化率。 基本假定：基础日粮营养物质的消化率在两次试验中保持不变。营养物质的消化率具有可加性。,在以上基本假定成立的情况下，通过两次消化实验便可按如下公式计算出待测饲料营养物质的消化率： (DT-DB)待测饲料营养物质消化率%=DB+ f 式中：DB和DT分别表示基础日粮与新日粮营养物质的消化率；f表示新日粮营养物质中待测饲料营养物质所占的比例。,离体消化试验： 模拟动物消化道的环境，在体外进行饲料的消化。可以使用消化液法和人工消化液法。 评定反刍动物饲料的离体消化试验常用人工瘤胃法。,尼龙袋法: 主要用于反刍动物饲料蛋白质的瘤胃降解率测定。将饲料放入特制的尼龙袋，再从瘤胃瘘管将尼龙袋放入瘤胃中，经24-48h后取出，冲洗干净，烘干称重，然后根据饲料中的蛋白质含量可以计算出饲料蛋白质降解率。,代谢能的测定：,以公鸡实验为主： 1 预试期 让动物适应试验饲粮和环境，排空肠道内原有的内容物，同时熟悉动物的排粪规律，了解采食量。 2正试期 例如：1月26日下午2:00强饲已绝食24h的试验鸡两只，每只强饲配合饲料40g,晚6:00,9:00各收粪一次；1月27日早8:00，下午2:00各收粪一次，收集24小时内的粪便，记录收粪量。采用肛门套收粪瓶的方法收集粪便，每组两只鸡的粪便混合在一起，待进行测定时混合均匀后分开。,测定程序禁食：禁食2天，期间自由饮水强饲：禁食结束，利用强飼器进行喂饲料。 排泄物的收集与处理： 强饲后立即装好集粪瓶，以重复组为单位收集48h的排泄物，每日收集若干次，若是按照集粪盘收集时，则需要检查羽毛、皮屑等杂物，取出后立即保存并在60 到70下烘干为恒重。然后回潮24h.称量记录数据，将其作为每一个重复组及在48h平均风干排泄物总量（g/只）。粉碎、过筛40目；将每一个组所有鸡风干排泄物混合均匀、装瓶封存并立即取样，在100105下分析其干物质含量，用以计算每一个重复组鸡的2天平均全干排泄物量；若不能同步进行总能测量，应该在测定总能之前再次测定样品干物质含量，以便准确计算排泄物总能。,强饲用料配比与配合1.被测饲料：按常规方法将被试饲料粉碎、混匀、备用；对液状饲料以已知表观代谢能值的单一饲料作为吸附剂，看情况处理，表观代谢能按计算公式计算。2各个强饲饲料，分别按鸡只数一次性按需要份数等量称出，同步测定干物质含量后备用。,饲料与粪尿排泄物的分析1风干饲料样本和粪尿排泄物样本分析干物质、总能2分析方法：按热量计使用说明测定总能。,计算：分别计算每一个重复组鸡的饲料表观代谢能：表观代谢能（kJ/g)=（食入总能（kJ)-排泄物总能（kJ）)/食入总干物质（g)食入总能（kJ)=食入干物质量（g)食入干物质中总能（kJ/g)排泄物总能（kJ)=食入被测饲料后48h派出的干物质量（g)排泄物干物质总能（kJ/g),食入总干物质=食入风干物质量w(风干饲料样品干物质) 表观代谢能（风干物质基础）=全干饲料中表观代谢能w(风干饲料样品