■袁建敏 袁洲航
(1. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100193;2. 浙江大學(xué)竺可楨學(xué)院,浙江杭州 310063)
配合飼料是依據(jù)營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)將不同的原料按照一 定的配比混合在一起的產(chǎn)品,其生產(chǎn)涉及原料接收與清理、儲(chǔ)存、粉碎、配料、混合、成形、計(jì)量和包裝等工序,是一項(xiàng)要求質(zhì)量高和復(fù)雜的生產(chǎn)工作。受原料的變異和配方調(diào)整等因素影響,配合飼料產(chǎn)品實(shí)際含量不像營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)那樣是一個(gè)固定參數(shù),而是會(huì)在一定的范圍波動(dòng)。波動(dòng)范圍越小說明穩(wěn)定性越好??紤]到我國蛋白質(zhì)飼料資源不足,發(fā)展低蛋白日糧是今后的方向;同時(shí),氮、磷得不到很好利用排入環(huán)境會(huì)造成污染,“GB/T 5916—2020 產(chǎn)蛋雞和肉雞配合飼料”標(biāo)準(zhǔn)對(duì)配合飼料產(chǎn)品必需營養(yǎng)素粗蛋白質(zhì)、鈣和磷的分析保證值提出上、下限量要求。因而,為提高企業(yè)產(chǎn)品的穩(wěn)定性,避免企業(yè)產(chǎn)品超出國家標(biāo)準(zhǔn)的情況,本文通過分析某集團(tuán)公司飼料產(chǎn)品的穩(wěn)定性以及影響因素,為提高飼料產(chǎn)品的穩(wěn)定性提供借鑒。
飼料產(chǎn)品通常采用標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)來表示產(chǎn)品穩(wěn)定性。標(biāo)準(zhǔn)差或變異系數(shù)越大,說明產(chǎn)品穩(wěn)定性越差。通過收集國內(nèi)某企業(yè)2019年1~12月6個(gè)不同分廠的黃羽肉雞雛雞、生長期、育肥期1、育肥期2 配合飼料粗蛋白質(zhì)(CP)、鈣(Ca)和磷(TP)3 個(gè)養(yǎng)分實(shí)測值,統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果見表1。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差(δ)或變異系數(shù)(CV)越大,產(chǎn)品穩(wěn)定性越差的原則,表1 說明從養(yǎng)分種類來說,粗蛋白質(zhì)比較穩(wěn)定,磷和鈣不穩(wěn)定;從飼料品種來說,育肥期1 或育肥期2 產(chǎn)品穩(wěn)定性不如雛雞和生長雞,尤其體現(xiàn)在鈣和磷,說明與育肥期產(chǎn)品相比,企業(yè)比較重視雛雞、生長雞的配合飼料生產(chǎn)。
黃羽肉雞不同階段配合飼料營養(yǎng)成分利用Py?thon 語言編程,統(tǒng)計(jì)均值μ,標(biāo)準(zhǔn)差δ,變異系數(shù)CV,擬合正態(tài)頻率分布見圖1~圖3。由于正態(tài)分布特征是越靠近中位數(shù),說明產(chǎn)品越穩(wěn)定,離中位數(shù)越遠(yuǎn),說明產(chǎn)品越分散;分散程度可以顯示95%置信區(qū)間(μ±1.96δ)或99%置信區(qū)間(μ±2.58δ)表示。通常在置信區(qū)間的數(shù)量越多說明越穩(wěn)定;反之,在置信區(qū)間外的數(shù)據(jù)越多說明越不穩(wěn)定。根據(jù)圖1~圖3 看出,與表1中標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)相一致,圖1~圖3也同樣顯示粗蛋白質(zhì)相對(duì)于鈣和磷來說更穩(wěn)定;從生長階段的產(chǎn)品來說,雛雞和生長雞配合飼料比育肥期更穩(wěn)定。
表1 黃羽肉雞飼料主要養(yǎng)分實(shí)測值特征
圖1 黃羽肉雞不同階段配合飼料粗蛋白質(zhì)頻率分布圖
圖2 黃羽肉雞不同階段配合飼料鈣頻率分布
圖3 黃羽肉雞不同階段配合飼料磷頻率分布
與表1表示內(nèi)容不同的是,由正態(tài)頻率分布圖(圖1)可以看出產(chǎn)品高于標(biāo)準(zhǔn)還是低于標(biāo)準(zhǔn)的情況,或超過標(biāo)準(zhǔn)上限以及低于下限的頻率,即超出95%置信區(qū)間(μ±1.96δ)或99%置信區(qū)間(μ±2.58δ)的頻率,并可以進(jìn)一步計(jì)算置信區(qū)間的范圍,見表2。利用置信區(qū)間可以清楚地了解產(chǎn)品的分布范圍,從而幫助企業(yè)制定可靠的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)范圍。因而,利用正態(tài)頻率分布圖比單純分析標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)對(duì)產(chǎn)品穩(wěn)定性的了解更加完善、可靠,且直觀。
表2 黃羽肉雞飼料主要養(yǎng)分95%和99%置信區(qū)間(%)
由于配合飼料是由玉米、小麥等糧食,及豆粕、棉粕等糧油加工副產(chǎn)物,以及石粉、磷酸氫鈣等礦質(zhì)原料組成。糧食的養(yǎng)分含量受作物的品種、種植的土壤和氣候、耕作條件、收割和干燥等因素影響而導(dǎo)致不穩(wěn)定性。研究表明,豆粕粗蛋白質(zhì)的變異系數(shù)小。吳維煇等[1]采集廣東飼料廠所用50個(gè)豆粕樣品,測定粗蛋白質(zhì)含量41.78%~48.78%,平均值為44.64%,變異系數(shù)為2.83%。雖然玉米等能量飼料粗蛋白質(zhì)含量低,但變異系數(shù)大。Danisco動(dòng)物營養(yǎng)技術(shù)服務(wù)部對(duì)采集自全球的558個(gè)玉米樣品進(jìn)行檢測,結(jié)果表明蛋白質(zhì)的變異系數(shù)為9.6%。國內(nèi)玉米粗蛋白質(zhì)變異系數(shù)也如此。梁嬋等[2]報(bào)道,四川地區(qū)玉米粗蛋白質(zhì)范圍為6.95%~10.39%,CV 為8.61%。云南地區(qū)玉米粗蛋白質(zhì)變動(dòng)范圍為6.55%~11.36%,CV為12.94%。西藏地區(qū)玉米粗蛋白質(zhì)變動(dòng)范圍6.82%~9.45%,CV為10.65%。因而,選用穩(wěn)定性好的原料是提高產(chǎn)品穩(wěn)定性的第一步。
在飼料采購過程中,企業(yè)經(jīng)過反復(fù)的檢測對(duì)不同來源、種類飼料原料的穩(wěn)定性有一定的認(rèn)識(shí)。如果將穩(wěn)定性不同的原料,根據(jù)等級(jí)進(jìn)行分倉儲(chǔ)存和使用,也有利于提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性。反之,如果將營養(yǎng)值不同的原料混在一起使用,尤其是計(jì)算配方時(shí)只簡單采用原料的養(yǎng)分平均值則會(huì)影響其穩(wěn)定性。因而,加強(qiáng)對(duì)原料的檢測、管理和利用也是提高穩(wěn)定性的重要措施。
不同的產(chǎn)品,飼料廠對(duì)其重視程度不同,導(dǎo)致定性也不同。圖1 表明雛雞和生長雞產(chǎn)品穩(wěn)定性比育肥期好,一定程度上與企業(yè)對(duì)雛雞和生長雞產(chǎn)品重視程度比育肥期高有關(guān),雛雞和生長雞通常采用豆粕等穩(wěn)定性好的大宗原料。因而,配合飼料產(chǎn)品中使用原料穩(wěn)定性越好的原料其穩(wěn)定性越高;反之,大家通常認(rèn)為育肥期雞耐受性強(qiáng),可以任意使用各種原料,導(dǎo)致育肥期飼料配方調(diào)整頻繁,甚至使用來源和品質(zhì)不穩(wěn)定的原料,從而造成產(chǎn)品差異。因而,在保證原料穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上,盡量避免配方頻繁更換。
實(shí)際生產(chǎn)中,配合飼料的營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)會(huì)隨季節(jié)進(jìn)行調(diào)整,夏季因畜禽采食量下降而提高營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn),會(huì)導(dǎo)致養(yǎng)分的實(shí)測值相應(yīng)提高而影響產(chǎn)品的穩(wěn)定性。此外,不同的季節(jié)也可能由于原料的種類不同,如花生粕等食品加工原料季節(jié)性較強(qiáng),導(dǎo)致營養(yǎng)成分出現(xiàn)差異。
將以前的黃羽肉雞配合飼料根據(jù)季節(jié)差異進(jìn)行正態(tài)頻率分布作圖(圖4~圖6)可以看出,不同季節(jié),產(chǎn)品的穩(wěn)定性不同。除夏季外,其他3個(gè)季節(jié)粗蛋白質(zhì)實(shí)測值分布都不太集中。育肥期2配合飼料粗蛋白質(zhì)實(shí)測值,以及育肥期1配合飼料磷含量在不同季節(jié)均有不同程度超出95%或99%置信區(qū)間情況(表3),需要引起重視。
圖4 育肥期2配合飼料粗蛋白質(zhì)隨季節(jié)變化頻率分布
圖5 育肥期1配合飼料鈣隨季節(jié)變化頻率分布
表3 黃羽肉雞育肥期配合飼料置信區(qū)間(%)
圖6 育肥期1配合飼料磷實(shí)測值隨季節(jié)變化頻率分布
飼料的加工也是影響產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的重要因素。原料加工過程中粉碎、調(diào)制過程會(huì)發(fā)生損失而影響產(chǎn)品穩(wěn)定性。魯瓊芬等[3]認(rèn)為,玉米從原料到成品的總損耗為3.46%。不同企業(yè)因設(shè)備、加工工藝以及管理不同,導(dǎo)致?lián)p耗會(huì)出現(xiàn)差異。
之前分析的黃羽肉雞配合飼料育肥期養(yǎng)分含量變異比較大,將育肥期2粗蛋白質(zhì)實(shí)測值按飼料廠進(jìn)行正態(tài)頻率分布作圖(圖7),育肥期1 鈣和磷實(shí)測值隨飼料廠變化頻率分布見圖8和圖9。由圖7看出,不同飼料廠育肥期2粗蛋白質(zhì)控制呈現(xiàn)差異,飼料廠1、3、4、5 產(chǎn)品粗蛋白質(zhì)實(shí)測值更加集中,少量超出95%置信區(qū)間,沒有超出99%置信區(qū)間情況,飼料廠6 超出比例較多(表4),而且飼料廠2和6均有超出99%置信區(qū)間現(xiàn)象。由圖8 和圖9 可以看出,不同飼料廠黃羽肉雞育肥期配合飼料鈣、磷實(shí)測值變異都比較大,有相當(dāng)比例的產(chǎn)品超出95%或99%置信區(qū)間范圍(表4)。說明不同飼料廠的產(chǎn)品穩(wěn)定性存在差異,但到底是原料問題還是加工問題需要進(jìn)一步分析。
表4 黃羽肉雞育肥期配合飼料養(yǎng)分超出置信區(qū)間在不同飼料廠分布情況(%)
圖7 育肥料2配合飼料粗蛋白質(zhì)實(shí)測值隨飼料廠變化頻率分布圖
圖8 育肥料1配合飼料鈣實(shí)測值隨飼料廠變化頻率分布
圖9 育肥料1配合飼料磷實(shí)測值隨飼料廠變化頻率分布
配合飼料中鈣的變異一方面與原料有關(guān),由于鈣主要來源于石粉和磷酸氫鈣。但是石粉的鈣含量也隨產(chǎn)地而異,同一產(chǎn)地不同批次石粉的鈣含量差異小,變化范圍在34%~36%之間,但不同產(chǎn)地石粉鈣含量差異大,變化范圍為32.98%~36.06%(胡迎利等)[4]。
作為同一個(gè)飼料廠,鈣、磷的來源相對(duì)穩(wěn)定,飼料中鈣含量穩(wěn)定性主要取決于加工的控制。實(shí)際生產(chǎn)中,由于石粉密度大且下料快,添加量不容易控制,常常造成超量添加現(xiàn)象,硬件條件好的工廠能將添加誤差能控制在1%以內(nèi),投料偏差在10%左右。本文介紹黃羽肉雞配合飼料鈣、磷的CV 值比較大,鈣CV 值5.33%~6.25%,磷的CV 值5.45%~6.67%,比粗蛋白質(zhì)的CV 值(2.06%~3.33%)大得多。即使單一產(chǎn)品,不同季節(jié),不同分廠鈣、磷的變異依然不低。賈雙文等[5]根據(jù)內(nèi)蒙古自治區(qū)2019年申報(bào)的企業(yè)蛋雞產(chǎn)蛋高峰期配合飼料標(biāo)準(zhǔn)與國家蛋雞標(biāo)準(zhǔn)“GB/T 5916—2008產(chǎn)蛋后備雞,產(chǎn)蛋雞和肉用仔雞配合飼料”對(duì)比,發(fā)現(xiàn)多個(gè)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鈣含量不符合國家標(biāo)準(zhǔn),說明鈣確實(shí)是不容易控制的指標(biāo),需要高度關(guān)注。磷的變異一定程度上與原料磷含量變異有關(guān)。
本文所列舉的黃羽肉雞企業(yè)配合飼料粗蛋白質(zhì)、鈣和磷的相對(duì)比較穩(wěn)定,說明該企業(yè)原料養(yǎng)分分析做得比較到位。即使如此,當(dāng)采用正態(tài)分布圖分析配合飼料養(yǎng)分穩(wěn)定性時(shí),也發(fā)現(xiàn)一些養(yǎng)分分布比較集中,一些養(yǎng)分分布比較分散,說明有些批次的產(chǎn)品出現(xiàn)異常,更凸顯采用擬合正態(tài)分布作圖比單純列表計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)對(duì)衡量產(chǎn)品的穩(wěn)定性要更直觀;“GB/T 5916—2020 產(chǎn)蛋雞和肉雞配合飼料”標(biāo)準(zhǔn)中黃羽肉雞配合飼料粗蛋白質(zhì)限量范圍基本上依據(jù)營養(yǎng)推薦標(biāo)準(zhǔn)±1%,鈣的變動(dòng)范圍為營養(yǎng)推薦標(biāo)準(zhǔn)±0.2%,磷的變動(dòng)范圍為營養(yǎng)推薦標(biāo)準(zhǔn)±0.15%,可以說對(duì)穩(wěn)定性進(jìn)行嚴(yán)格控制。本文多列舉的黃羽肉雞四個(gè)階段配合飼料的粗蛋白質(zhì)、鈣和磷的限量標(biāo)準(zhǔn)基本符合頻率分布95%或99%的置信區(qū)間。但所有家禽企業(yè)配合飼料產(chǎn)品符合國家標(biāo)準(zhǔn)限量要求也并不是那么輕而易舉,需要做好影響產(chǎn)品穩(wěn)定性各項(xiàng)因素的控制。
采用正態(tài)分布圖能更直觀的表示黃羽肉雞配合飼料養(yǎng)分的穩(wěn)定性,可以用正態(tài)分布圖來衡量配合飼料產(chǎn)品的穩(wěn)定性。隨著大數(shù)據(jù)分析方式的流行,飼料企業(yè)可以用正態(tài)分布圖結(jié)合置信區(qū)間來設(shè)置企業(yè)配合飼料產(chǎn)品養(yǎng)分的限量標(biāo)準(zhǔn)范圍,彰顯其對(duì)產(chǎn)品穩(wěn)定性的控制。國家標(biāo)準(zhǔn)制修訂時(shí)也需要采用大數(shù)據(jù)的分析思路,通過更大范圍收集企業(yè)產(chǎn)品的數(shù)據(jù),采用正態(tài)分布頻率分析方法,結(jié)合置信區(qū)間制定國家標(biāo)準(zhǔn)。