配方设计

饲料配方设计

第一部分配合饲料的分类

一、全价饲料

1、适用于规模化养殖、幼龄动物等

2、质量保证、但成本高

二、浓缩饲料

1、适合于农村和小型养殖场

2、合理利用当地饲料资源

3、成本较低

三、预混料

1、有利于微量的原料均匀分散于大量的配合饲料中

2、适合于农村和小型养殖场

3、合理利用当地饲料资源

4、成本较低

第二部分配方设计

一、设计的原则

1、科学性原则

2、经济性和市场性原则

3、可行性原则

4、安全性与合法性原则

5、逐级预混原则

二、设计必备的资料

1. 动物营养需要资料

2. 饲料营养价值资料

3. 动物营养和饲料科学的基本知识

三、饲料配方设计的基本目标

1、基本或完全能预防营养缺乏症

2、营养需要标准选择适宜

3、配方饲料组合适宜

4、饲料配方成本和动物生产成本适宜

5、配方产品让用户考虑的补充成分适宜

四、饲料配方设计的方法

（一）配方设计的5个基本步骤

1、明确目标

(1) 单位面积收益最大；

(2) 每头上市动物收益最大；

(3) 使动物达到最佳生产性能；

(4) 使整个集团收益最大；

(5) 对环境的影响最小；

(6) 生产特定品质的畜产品。

2、确定动物的营养需要量

(1) 饲养标准可作为营养需要量的基本参考。

参考示例：

①本地土种 我国肉脂兼用型标准；

②国内育成品种和二元杂交种→我国瘦肉型标准；

③土三元杂交种→台湾和美国(1988)标准；

④引进纯种和洋三元杂交种→美国(1998)标准。

(2) 根据当地的实际情况，进行必要的调整。

(3) 确定动物采食量。

3、选择饲料原料

(1) 选择可利用的原料并确定其养分含量和对动物的利用率。

(2) 原料的选择应是适合动物的习性并考虑其生物学效价（或有效率）。

4、饲料配方

(1) 将以上三步所获取的信息综合处理，形成配方配制饲粮，

(2) 可以用手工计算，或计算机优化配方软件。

5、配方质量评定

(1) 实验室进行化学分析，并将分析结果和预期值对比。

(2) 动物试验：实际饲养效果和畜产品品质是配方质量的最终评价手段。

（二）配合饲料产品设计的方法

1、手工计算法：交叉法、方程组法、试差法；

2、计算机规划法：根据有关数学模型(线性规划、多目标规划、模糊规划、概率模型等)编制专门程序软件进行饲料配方的优化设计。

(1) 试差法

例：用GB2级玉米、麸皮、豆粕、菜籽粕、棉籽饼、磷酸氢钙、石粉、食盐、1%预混料、及赖氨酸、蛋氨酸等原料，用试差法配制一体重60-90kg阶段生长肥育猪的日粮。

设计思路：

1) 先考虑能量、蛋白质两种养分的平衡，因而先确定能量原料和蛋白质原料的比例。

但要将其他的原料比例给以预留。一般矿物质饲料及添加剂预混料占全价配合饲料的2%-4%。第一步：查饲养标准。

选择关键营养指标：猪：DE，Lys，M+C，Thr，Try，Ca，aP，Cp；

60-90阶段生长肥育猪的营养需要量如下表所示：

第二步：初步选定原料，并查出各原料的营养成分。初选原料及其养分含量见下表。

第三步：按能量和粗蛋白的需要量初拟配方，预留补充矿物质、维生素和添加剂的比例空间，并计算初拟配方中能量和蛋白水平。

根据实践，肥育猪饲料中能量饲料一般占65%-75%，蛋白质饲料15%-25%，矿物质与预混料2%-4%。

第四步：调整配方。

偏差大于0.5%，需要对原料比例进行重新调整。以粗蛋白作为标准来进行调整：

替代量=CP差值/被替代的原料与替代原料的CP差值

=1.791%/（43%－15.7%）*100%=6.6%

即麸皮提高6.6%,豆粕降低6.6%。日粮消化能降低量为：6.6%*(13.18-9.37)=0.2515。则消化能为13.141-0.2515=12.89

调整后配方为：

磷已满足需要，可不使用磷酸氢钙。用石粉补，石粉用量=0.41652%/38%*100%=1.1%

蛋氨酸满足需，不需补充。用L-赖氨酸硫酸盐补赖氨，用量=0.0462%/65%*100%=0.07%。

第六步：进行综合调整。

经计算日粮中添加石粉1.1%，食盐0.3%。L-赖氨酸盐酸盐0.07%，预混料1%，合计为2.47%，另可加3%～2.47%=0.53%于玉米中。

例：试用玉米、小麦麸、豆粕、菜籽粕及其它饲料配制一个20～60公斤生长肥育猪饲粮。

20～60公斤阶段猪营养需要（MJ/kg ，%）

菜籽粕只用8%，矿物质及添加剂预混料使用3%。则剩余部分为100%-8%-3%=89%。 2）计算规定部分饲料提供的养分。 规定部分提供的养分浓度（MJ/kg ，%）

矿物质及添加剂预混料的具体配比在确定主要饲料原料用量后再调整。 3）换算剩余部分的养分浓度。

剩余89%的饲粮应提供的养分浓度（MJ/kg ，%）

可根据经验或十字交叉法或代数法来确定主要原料的配合比例，此处以代数法为例。 设玉米、小麦麸、豆粕的配比分别为X 、Y 、Z 则有方程组：

解得：

即，在三种原料组成的混合物中玉米的配比为72.66%,小麦麸为15.22%，豆粕为12.12%。 所以，组成89%剩余部分的玉米、小麦麸和豆粕在饲粮中的配比分别为：

玉米：72.66%×89%=64.67% 小麦麸：15.22%×89%=13.55% 豆粕：12.12%×89%=10.79% 5）平衡次要营养指标

计算饲粮中其它养分浓度（%）。

启用预留留空间，用矿物质饲料和添加剂预混料平衡剩余部分之不足常量矿物质、微量养分的需要。根据营养需要补充0.23%的食盐。确定钙、磷源饲料的用量。用磷酸二氢钙（含钙15.9%，含磷24.5%）补充磷的需要：磷酸二氢钙（%）＝（需要－玉米提供磷－小麦麸提供磷－豆粕提供磷－菜籽粕提供磷）÷磷酸二氢钙含磷量＝0.3414÷24.5%＝1.39(%)。

用石粉（含钙35%）补足钙的需要：石粉（%）＝（需要－玉米提供钙－小麦麸提供钙－豆粕提供钙－菜籽粕提供钙－磷酸二氢钙提供钙）÷石粉含钙量＝（0.4835－1.39%×15.9）÷35%＝0.75(%)。

复合用添加剂预混料、微量元素和其它添加剂的需要，配比1.0%用复合多维0.02%来满足维生素的需要用Ｌ－赖氨酸盐酸盐（含纯Ｌ－赖氨酸77.2%）0.13%（=0.1025% ÷77.2%）满足赖氨酸需要。

6）配方调整

保留空间还余：3%－0.23% －1.0% －0.02% －0.13% －1.39% －0.75%=-0.52%。

保留空间不足，可使玉米的配比降。所以，饲粮中石粉、磷酸二氢钙、食盐、盐酸赖氨酸、复合添加剂预混料及复合多维的配合比例分别为：0.75%、1.39% 、0.23% 、0.13% 、1.0% 、0.02%。

7）报告配方结果

调整配比，验证后确定最终配方。

原料种类及其主要质量指标或描述：

-例如：黄玉米，GB二级，水分<14%，成熟，无霉变；

大豆粕，GB二级，Cp>43%，均匀的淡黄色等。

配合比例：

关键营养指标的计算值：

特殊原料使用或加工注意事项：

例如：用量<1.0kg/T的添加剂应先与10倍载体混合后再用；

植物油先用5~8倍的豆粕粉吸附后再用，等。

试差法进行配方设计时，应考虑以下内容：

1)初拟配方时，先将矿物质、食盐、预混料等原料的用量确定。

2)对原料的营养特性要有一定了解，确定有毒素、抗营养因子等原料的用量。通过观察对比各原料的营养成分，确定用来相互替代的原料。

3)调整配方时，先以能量和蛋白质为目标进行，然后考虑矿物质和氨基酸。

4)矿物质不足时，首先以含磷高的原料满足磷的需要，再计算钙的含量，不足的钙以低磷高钙的原料（如石粉）补足。

5)氨基酸不足时，以合成氨基酸补充，但要考虑氨基酸产品的含量和效价。超出的氨基酸如果不是太高，可以不作进一步调整。

6)配方不必拘泥于饲养标准。饲养标准的选择和确定会因配方设计者的理论知识和经验不同而异，只是一套参考值，原料的营养成分也不一定都是实测值。对实际配方营养浓度与标准值的接近程度要求愈高，进行的计算次数和计算量就愈大，以试差法手工计算完全达到饲养标准是不现实的，应力争使用现代化的计算机优化系统。

7)配方营养浓度应稍高于饲养标准，配方设计者可以确定一个最高的超出范围，如1%～2%。

(2) 数学规划法

配方过程的数学含义：

m种原料

求解即可得配方比例

方程组求解存在的问题：

①原料或指标多时，方程过大，计算不便；② m>n，可能有多个解；③ m

④ m=n，可能有解，但不能保证xi>=0。⑤未考虑价格因素。

例：现有玉米、鱼粉、豆粕和米糠四种原料，已知其消化能、粗蛋白和赖氨酸含量、价格，以及仔猪

，米糠用量不能大于5%。

建立配方数学模型：

1）假设：玉米、鱼粉、豆粕和米糠四种原料的用量百分比分别为X1, X2, X3和X4。

2）配方需要满足的条件：

–鱼粉用量不能少于3%X2>=3.0%；

–米糠用量不能大于5%X4<=5.0%；

–四种原料搭配X1+X2+X3+X4=100%；

–满足仔猪营养需要：

消化能3.41X1+3.10X2+3.15X3+3.02X4>=3.30;

粗蛋白8.6X1+62.5X2+43.0X3+12.8X4>=21.0;

赖氨酸0.24X1+5.12X2+2.45X3+0.74X4>=1.35;

3）求解目标：配成的饲料成本最低 Min(1.10X1+2.30X2+5.80X3+0.92X4)

4）决策变量：X1, X2, …, Xn

5）约束方程：

a11*X1+a12*X2+…+a1n*Xn>=b1

a21*X1+a22*X2+…+a2n*Xn<=b2

…

am1*X1+am2*X2+…+amn*Xn>=bm

X1, X2, …, Xn>=0

6）目标函数：

Min/Max(C1*X1+C2*X2+…+Cn*Xn)

Cj:贡献系数

(3) 浓缩饲料的配方设计

1)应用方法：与养殖户自有饲料(多为谷物及其加工副产品等能量饲料)按一定比例配合，构成近似全价配合饲料。

2)设计思路：以当地养殖户的自有饲料为基础，分析多个典型配方的养分盈亏规律，平衡使用范围和成本。

3.1由全价料配方中抽提出浓缩饲料配方

特点：常见、直观而且简单。

方法步骤：

1) 确定全价料配方；

2)将玉米、麸皮等能量饲料取其整数部分预留，小数部分计入浓缩饲料中。

例：某蛋鸡全价料配方中要求玉米62.3%、麸皮1.8%，则玉米预留60%，由养殖户自行添加，而剩余的玉米2.3%和麸皮1.8%计入浓缩饲料配方中。

3) 计算浓缩饲料中各原料的用量,可按以下公式：

某原料在浓缩料中比例=该原料在全价料中比例/浓缩料在全价料中比例。

3.2由设定的搭配比例推算浓缩饲料配方

方法步骤：

1) 事先设定浓缩饲料和各能量饲料原料的适宜比例；

例：根据设计或用户要求，需生产25%的中猪浓缩饲料,事先给出的能量饲料等的比例为：玉米50%，高粱20%，麸皮5%。

2) 计算出浓缩饲料应达到的营养水平；

3) 计算浓缩饲料中各原料的用量。

3.3通用型浓缩饲料配方

含义：由一设定或推荐的浓缩饲料营养标准进行配料，然后将这一浓缩饲料看作一种原料再进入配方系统进行优化设计，或给出不同配比建议，最终仅需通过改变浓缩饲料和能量饲料的配比就可适应不同阶段的动物的营养需要。

例：某公司对其猪浓缩饲料的使用建议为：

重点问题。如，上述猪浓缩饲料可能以15～30kg体重猪的营养需要为首选标准。

2）使用中，不一定要求绝对不用蛋白质饲料。如:某地具有丰富的苜蓿草粉和葵花粕,则浓缩饲料中可以剔除或减低这类成分的配比。例如，浓缩饲料20%,玉米占60%,葵花粕6%，苜蓿粉8%，麸皮6%。(4) 添加剂预混料的配方

1）种类和成分：

①维生素预混剂：又称“多维”，畜禽用产品一般含脂溶性维生素4种，B族维生素6～8种；水产用产品还应有维生素C、肌醇和肉碱等成分。都不包括胆碱，添加量0.01%～0.05%。

②微量元素预混剂：单胃动物用产品一般含6～8种微量元素，反刍动物用产品还应有硫、镁和钼等元素，添加量0.05%～0.5%。

③复合预混剂：除上述两种产品的复合物外，有时也包括胆碱，添加量0.1%～1.0%。

2）设计思路：

①原料中的维生素和微量矿物的实际含量受品种、产地、储藏时间和加工方式等影响，生产中一般不予考虑，全部依赖外源添加满足动物的相应需要；

②多数维生素和矿物质除常规营养功能外，还具有促进生长、增强免疫或改善产品品质等附加功能，实际添加往往高于推荐的营养需要量；

③需要区分所用原料的有效成分、含量/活性、生物学价值、原料的加工工艺、最终产品的包装方式和用户的使用方式等。

④鉴于上述原因，各种维生素和微量元素的实际添加量高于推荐营养需要量1～10倍。