配合飼料產(chǎn)品穩(wěn)定性衡量方法及影響因素分析

■袁建敏 袁洲航

（1. 中國農(nóng)業(yè)大學動物科技學院，動物營養(yǎng)學國家重點實驗室，北京 100193；2. 浙江大學竺可楨學院，浙江杭州 310063）

配合飼料是依據(jù)營養(yǎng)標準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、儲存、粉碎、配料、混合、成形、計量和包裝等工序，是一項要求質(zhì)量高和復雜的生產(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)品實際含量不像營養(yǎng)標準那樣是一個固定參數(shù)，而是會在一定的范圍波動。波動范圍越小說明穩(wěn)定性越好。考慮到我國蛋白質(zhì)飼料資源不足，發(fā)展低蛋白日糧是今后的方向；同時，氮、磷得不到很好利用排入環(huán)境會造成污染，“GB/T 5916—2020 產(chǎn)蛋雞和肉雞配合飼料”標準對配合飼料產(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)品超出國家標準的情況，本文通過分析某集團公司飼料產(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。

1 營養(yǎng)成分的穩(wěn)定性

1.1 產(chǎn)品穩(wěn)定性的描述方法

飼料產(chǎn)品通常采用標準差、變異系數(shù)來表示產(chǎn)品穩(wěn)定性。標準差或變異系數(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 個養(yǎng)分實測值，統(tǒng)計分析結(jié)果見表1。依據(jù)標準差（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)。

1.2 正態(tài)頻率分布圖

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)計均值μ，標準差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，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中標準差和變異系數(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)品高于標準還是低于標準的情況，或超過標準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，并可以進一步計算置信區(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)品標準范圍。因而，利用正態(tài)頻率分布圖比單純分析標準差和變異系數(shù)對產(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(%)

2 影響產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性因素分析

2.1 原料因素

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動物營養(yǎng)技術(shù)服務(wù)部對采集自全球的558個玉米樣品進行檢測，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)過反復的檢測對不同來源、種類飼料原料的穩(wěn)定性有一定的認識。如果將穩(wěn)定性不同的原料，根據(jù)等級進行分倉儲存和使用，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，尤其是計算配方時只簡單采用原料的養(yǎng)分平均值則會影響其穩(wěn)定性。因而，加強對原料的檢測、管理和利用也是提高穩(wěn)定性的重要措施。

2.2 產(chǎn)品因素

不同的產(chǎn)品，飼料廠對其重視程度不同，導致定性也不同。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，大家通常認為育肥期雞耐受性強，可以任意使用各種原料，導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。

2.3 季節(jié)因素

實際生產(chǎn)中，配合飼料的營養(yǎng)標準會隨季節(jié)進行調(diào)整，夏季因畜禽采食量下降而提高營養(yǎng)標準，會導致養(yǎng)分的實測值相應(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，導致營養(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個季節(jié)粗蛋白質(zhì)實測值分布都不太集中。育肥期2配合飼料粗蛋白質(zhì)實測值，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配合飼料磷實測值隨季節(jié)變化頻率分布

2.4 加工因素

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)制過程會發(fā)生損失而影響產(chǎn)品穩(wěn)定性。魯瓊芬等[3]認為，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，導致?lián)p耗會出現(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)實測值按飼料廠進行正態(tài)頻率分布作圖（圖7），育肥期1 鈣和磷實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、磷實測值變異都比較大，有相當比例的產(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配合飼料鈣實測值隨飼料廠變化頻率分布

圖9 育肥料1配合飼料磷實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]。

作為同一個飼料廠，鈣、磷的來源相對穩(wěn)定，飼料中鈣含量穩(wěn)定性主要取決于加工的控制。實際生產(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年申報的企業(yè)蛋雞產(chǎn)蛋高峰期配合飼料標準與國家蛋雞標準“GB/T 5916—2008產(chǎn)蛋后備雞，產(chǎn)蛋雞和肉用仔雞配合飼料”對比，發(fā)現(xiàn)多個企業(yè)標準鈣含量不符合國家標準，說明鈣確實是不容易控制的指標，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，當采用正態(tài)分布圖分析配合飼料養(yǎng)分穩(wěn)定性時，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算標準差、變異系數(shù)對衡量產(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”標準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)推薦標準±1%，鈣的變動范圍為營養(yǎng)推薦標準±0.2%，磷的變動范圍為營養(yǎng)推薦標準±0.15%，可以說對穩(wěn)定性進行嚴格控制。本文多列舉的黃羽肉雞四個階段配合飼料的粗蛋白質(zhì)、鈣和磷的限量標準基本符合頻率分布95%或99%的置信區(qū)間。但所有家禽企業(yè)配合飼料產(chǎn)品符合國家標準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)定性各項因素的控制。

3 未來展望

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)分的限量標準范圍，彰顯其對產(chǎn)品穩(wěn)定性的控制。國家標準制修訂時也需要采用大數(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)間制定國家標準。