基于NRC公式的豬“動態配方”的制作

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基于NRC公式的豬“動態配方”的制作
               
                           李安軍

摘要：本文的目的是從重新認識飼料的本質入手，轉變我們的思維方式，借鑒國外研究成果，把配方制作中的“經驗論”向“經驗+方法論”轉變，將飼料企業和養殖企業統一到“豬的生長性能”的共同認知上，從而為行業轉型升級提供一條可能的思路。
關鍵詞：豬；飼料的本質；方法論；配方
中國分類號：S8-01 畜牧現代化

在中國經濟轉型的大環境下，生豬相關產業（飼料、育種、養殖、屠宰等）需要進一步融合以應對今天的困惑。這簡單的認識實際上隱含了我們的方向：產業鏈和專業化。而產業鏈的成功是基于專業化的。在原料—飼料—育種—養殖—屠宰—食品的產業鏈中，似乎我們每個環節都存在著不小的依賴性或弱點，比如大豆和育種的依賴性、飼料營養“方法論”的缺乏、養殖環境與水平低等問題。“點、線、面”的理論告訴我們，“點”弱則線“脆”，線“脆”則面不強。作者曾在拙作《飼料企業核心競爭力構建指南》中明確提出了今天的飼料行業和生豬養殖行業進一步融合的條件：雙方形成對“動物生長性能”的統一認識。因為我們的學校教育并沒有教會我們一個基礎和基本的問題：豬該吃多少，該長多少，如何長？這實際上是一個關于“飼料的本質是什么”的問題。關于“飼料的本質”的答案見下圖1：

由圖1可知，若要了解飼料，必先了解動物營養需要和采食量；而動物營養需要的計算則是基于動物的生長（瘦肉和脂肪的增重）。NRC豬營養需要（第十版，譙仕彥等譯）已經給了我們很好的答案。下面介紹基于NRC（第十版，1998）公式的，以豬的營養需要為出發點，生長性能為落腳點的動態配方的制作（以體重20-50公斤生長豬為例）。
這個過程主要包括以下三個內容：
        原料凈能的計算
        營養標準的計算（營養標準=營養需要÷采食量）
1)        營養需要的計算（因子：體重、品種、飼料消化能；暫不考慮環境）
2)        采食量的計算（因子：體重；或維持需要的倍數）
        配方的制作
1)        配方制作舉例
2)        某一原料變化的影響
3)        某一組分變化的影響

1        原料凈能的計算：
1.1        公式與計算（以豆粕為例）
公式中用到的原料組分包括：粗脂肪（乙醚提取物）、粗蛋白質、粗灰分、可溶性碳水化合物、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、粗纖維、淀粉。
計算是按照總能-消化能-代謝能-凈能的順序進行的。
以豆粕為例，計算的過程和結果如下表1：


1.2        本次配方制作中主要原料的組分和凈能計算結果（見表2）

表2   本次配方使用的主要原料的組分指標和能值（計算結果）  Kcal/kg
原料        干物質%        粗蛋白%        粗脂肪%        粗纖維%        酸性洗滌纖維%        中性洗滌纖維%        粗灰分%        淀粉%        SCHO %        消化能        代謝能        凈能
玉米        86.0        7.4        3.3        2.1        2.6        7.9        1.4        60.0        76.7        3396.6        3361.0        2549.2
麩皮        86.0        15.7        3.9        6.5        13.0        37.0        4.9        19.8        28.5        2735.1        2661.1        1600.0
次粉        87.5        15.4        2.1        2.8        5.0        18.0        2.0        37.8        57.1        3313.4        3225.7        2140.4
玉米DDGS        90.0        26.0        10.0        9.1        13.0        38.0        4.4        11.5        12.9        3286.6        3130.0        1995.6
脫皮豆粕        87.8        46.0        1.0        4.0        6.0        9.0        6.35        0        28.9        3472.4        3168.0        1884.7
玉米蛋白粉        89.8        60.0        1.8        0.8        2.8        4.3        1.6        17.0        24.6        4342.3        3840.0        2471.9
說明：
1、表中指標數據（SCHO除外）為風干物質基礎。
2、SCHO:可溶性碳水化合物，由公式SCHO=100-CP-EE-Ash-NDF計算而來（干物質基礎）。
3、消化能、代謝能、凈能均為計算值。

2        營養標準的計算

2.1        營養需要的計算

2.1.1        NRC（第十版）中的公式：
a)        蛋白合成所需代謝能=軀體蛋白質增重 克×10.6 kcal/克
b)        脂肪合成的能量=攝入代謝能-蛋白所需代謝能
c)        脂肪合成（克/天）=脂肪所需代謝能÷12.5
d)        蛋白合成（克/天）=軀體蛋白組織÷0.23
e)        日增重=（脂肪合成+蛋白合成）÷0.94
f)        軀體蛋白增重（克/天）=胴體無脂瘦肉增重÷2.55 [ 胴體無脂瘦肉增重300（中），325（中高），350（高），2012新版可能不同]
g)        真可消化Lys需要量：
  （1）維持（克/天）=0.036×BW0.75
   （2）蛋白沉積（克/天）
   --20-120公斤的豬（克/天）=0.12×軀體蛋白增重
   --20公斤或以下：總賴氨酸%=1.793-（0.0873×BW）+（0.00429×BW2）-（0.000089×BW3）；
            真可消化Lys%=(總賴氨酸-0.0365）÷1.0973。
h)        NRC建議的生長和母豬的維持能量需要量：106Kcal 代謝能/kg ×BW0.75或110Kcal 消化能/kg ×BW0.75 ;公豬的維持能量需要可能較高。
i)        胴體無脂瘦肉的階段系數：
   0.4767+0.02147×BW-0.0002376×BW2+0.000000713×BW3
j)        胴體無脂瘦肉由實際屠宰的熱胴體計算得來，也可由公式計算而來。
2.1.2        根據公式計算豬的營養需要（篇幅所限，更多具體過程參見《飼料企業核心競爭力構建指南》，P.151-162）
當豬的胴體無脂瘦肉增重為300克/天，飼料消化能為3250 kcal/kg時，計算的豬的能量需要量和主要生長性能如表3所示。（胴體無脂瘦肉增重代表品種差異）
表3 根據NRC公式計算的生長豬主要營養需要量和生長性能數據表
體重公斤        胴體無脂瘦肉增重（克/天）        飼料消化能 kcal/kg        日采食量  公斤        日增重 克        料肉比        日能量需要（攝入） 消化能 kcal/kg        飼料中真可消化賴氨酸%
                        推薦值        最大值                               
20        300        3250        0.95        1.23        524        1.81        3074        0.92a
22        300        3250        1.02        1.32        547        1.86        3301        1.21
24        300        3250        1.08        1.41        569        1.91        3524        1.16
26        300        3250        1.15        1.50        590        1.95        3742        1.12
28        300        3250        1.22        1.58        611        1.99        3956        1.09
30        300        3250        1.28        1.67        630        2.03        4166        1.06
32        300        3250        1.35        1.75        649        2.07        4373        1.03
34        300        3250        1.41        1.83        667        2.11        4576        1.00
36        300        3250        1.47        1.91        685        2.15        4777        0.97
38        300        3250        1.53        1.99        701        2.18        4974        0.95
40        300        3250        1.59        2.07        717        2.22        5169        0.92
42        300        3250        1.65        2.14        733        2.25        5362        0.90
44        300        3250        1.71        2.22        747        2.29        5552        0.88
46        300        3250        1.77        2.30        761        2.32        5741        0.86
48        300        3250        1.82        2.37        775        2.35        5927        0.84
50        300        3250        1.88        2.44        788        2.39        6111        0.82
說明：a、因20公斤體重時計算飼料中真可消化賴氨酸%的公式與20公斤以后的公式不同導致數據有差異。
1、        日采食量、日增重、日能量需要量中的“日”和一般概念中的“一天”不同。此處“日”應該和體重結合著看。

2.2        采食量的計算
通過對采食量公式的分析發現，使用維持需要量的倍數來描述采食量是比較合適的。
表3中的采食量：
推薦值使用的公式：日采食量=0.1×體重0.75（約為維持需要的3.0倍）
最大值使用的公式：日采食量=0.13×體重0.75（約為維持需要的4.0倍）
更詳細內容參見《飼料企業核心競爭力構建指南》P.132-142，豬的采食量計算的相關內容。
   
2.3        營養標準的計算
營養標準=營養需要÷采食量
由表3可得生長豬（體重20-50公斤，品種：胴體無脂瘦肉增重300克/天）飼料的主要營養標準見表4中粗體字部分（原表見《豬的生長性能影響因素全解析》P.75，表5-1）：

表4  根據NRC計算的不同品種豬的營養標準匯總（Kcal/kg，kg，%，天）
品種        一般 300
日齡        21-53        54-99        100-133        100-133        134-177        134-176
體重        6-20        20-50        50-80        50-80        80-120        80-120
能量        3423        2430        W:6-10        　        　        　        　        　
        3338        2370        W:10-20        　        　        　        　        　
        3254        2310        　        　飼料能量        　        飼料能量　        　        　
        3169        2250        　        　        飼料能量　        　        　        飼料能量　
        3085        2190        　        　        　        　        飼料能量　        　
        3000        2130        　        　        　        　        　        　
        2915        2070        　        　        　        　        　        　
        3296        2340        　        　        　        　        　        　
        DE        NE        　        　        　        　        　        　
真可消化賴氨酸        范圍        0.92-1.25        0.82-1.21        0.58-0.8        0.58-0.8        0.37-0.57        0.37-0.57
        中間值        1.05        0.97        0.68        0.68        0.46        0.46
階段總采食量        22.1        63.6        80.6        79.2        135.7        132.4
日采食量        范圍        0.25-0.95        1.02-1.88        1.94-2.67        1.94-2.67        2.95-3.76        2.72-3.63
        均值        0.670        1.38        2.37        2.33        3.08        3.08
日增重        范圍        0.297-0.524        0.547-0.788        0.787-0.907        0.788-0.924        0.892-0.964        0.912-0.99
        均值        0.42        0.65        0.88        0.88        0.91        0.93
料肉比        范圍        0.85-1.81        1.86-2.39        2.46-2.95        2.39-2.89        3.05-3.76        2.99-3.66
        均值        1.58        2.12        2.69        2.64        3.39        3.31

3        配方制作

3.1        根據表2中的原料凈能計算結果和表4中的飼料主要營養成分標準制作的生長豬配方見表5：

表5 根據凈能制作的生長豬配方1  （元/噸）
原料名稱        原料價格        比例%        主要指標
玉米        2100        62.02        干物質%        86.75
麩皮        1400        5        粗蛋白%        16.5
次粉        1600        10        粗脂肪%        2.85
脫皮豆粕        3100        14.3        粗纖維%        2.69
玉米DDGS        1800        2        可消化賴氨酸%        0.97
玉米蛋白粉60%        3600        3        可消化蛋氨酸%        0.299
賴氨酸65%        5100        0.73        可消化含硫氨基酸%        0.571
蛋氨酸        33000        0.04        可消化蘇氨酸%        0.592
色氨酸        28000        0.03        可消化色氨酸%        0.175
蘇氨酸        13500        0.12        凈能 Kcal/kg        2310
氯化鈉        800        0.3        　        　
石粉        200        1.36        　        　
磷酸氫鈣        2000        0.7        　        　
氯化膽堿50%        5000        0.08        　        　
防霉劑        10000        0.05        　        　
植酸酶        45000        0.01        　        　
多維        110000        0.03        　        　
多礦        5000        0.2        　        　
藥物添加        17000        0.03        　        　
合計        　        100        　        　
成本        　        2275.5        　        　

3.2        某一原料變化的影響

3.2.1        假設豆粕的化學組分和能量變化如表6所示：

表6  脫皮豆粕營養成分的變化及能量的變化
原料        干物質%        粗蛋白%        粗脂肪%        粗纖維%        酸性洗滌纖維%        中性洗滌纖維%        粗灰分%        淀粉%        SCHO %        消化能        代謝能        凈能
A 脫皮豆粕        87.8        46        1        4        6        9        6.35        0        28.9        3472.4        3168        1884.7
B 脫皮豆粕        89        45.8        1.3        3.6        5.7        8.4        5.9        0        31        3587.1        3274        1968.9
差異（B-A）        1.2        -0.2        0.3        -0.4        -0.3        -0.6        -0.45        0        2.1        114.7        106        84.2

豆粕營養成分變化后的配方組成和成本見表7：
表7：豆粕營養組分變化后的配方2  （元/噸）
原料名稱        原料價格        比例%        主要指標
玉米        2100        61.4        干物質%        87.0
麩皮        1400        5        粗蛋白%        16.51
次粉        1600        10        粗脂肪%        2.87
脫皮豆粕        3100        14.5        粗纖維%        2.62
玉米DDGS        1800        2        可消化賴氨酸%        0.97
玉米蛋白粉60%        3600        3        可消化蛋氨酸%        0.299
賴氨酸65%        5100        0.72        可消化含硫氨基酸%        0.571
蛋氨酸        33000        0.04        可消化蘇氨酸%        0.592
色氨酸        28000        0.03        可消化色氨酸%        0.175
蘇氨酸        13500        0.12        凈能 Kcal/kg        2310
氯化鈉        800        0.3        　        　
沸石粉        300        0.44        　        　
石粉        200        1.35        　        　
磷酸氫鈣        2000        0.7        　        　
氯化膽堿50%        5000        0.08        　        　
防霉劑        10000        0.05        　        　
植酸酶        45000        0.01        　        　
多維        110000        0.03        　        　
多礦        5000        0.2        　        　
藥物添加        17000        0.03        　        　
合計        　        100        　        　
成本        　        2269.4        　        　

豆粕變化后配方的變化（表8）：

表8  豆粕營養組分變化后對配方組成和成本的影響
　        原料價格        配方1        配方2（豆粕變化）        比例變化%
玉米        2100        62.02        61.4        -0.62
脫皮豆粕        3100        14.3        14.5        0.2
沸石粉        300        0        0.44        0.44
石粉        200        1.36        1.35        -0.01
賴氨酸65%        5100        0.73        0.72        -0.01
成本變化        　        　        　        -6.03
說明：此處未考慮氨基酸變化的影響，及因其他大原料均為上限選用，所以成本和配方組成變化不大。但仍有0.44%的配方空間。配方的主要營養指標基本無變化。


3.2.2        假設在配方2基礎上玉米的變化如下（表9）：
表9  玉米營養成分的變化及能量的變化
原料        干物質%        粗蛋白%        粗脂肪%        粗纖維%        酸性洗滌纖維%        中性洗滌纖維%        粗灰分%        淀粉%        SCHO %        消化能        代謝能        凈能
A 玉米        86.0        7.4        3.3        2.1        2.6        7.9        1.4        60        76.7        3396.6        3361.0        2549.2
B 玉米        87        8        3        2        2.5        7.5        1.3        64        77.2        3448.5        3408.3        2595.3
差異（B-A）        1.0         0.6         -0.3         -0.1         -0.1         -0.4         -0.1         4.0         0.5         51.9         47.3         46.1

玉米變化后的配方（表10）：

表10 玉米變化后的配方3   （元/噸）
原料名稱        原料價格        比例%        主要指標
玉米        2100        62.18        干物質%        87.6
麩皮        1400        5        粗蛋白%        16.5
次粉        1600        10        粗脂肪%        2.7
脫皮豆粕        3100        13.4        粗纖維%        2.54
玉米DDGS        1800        2        可消化賴氨酸%        0.97
玉米蛋白粉60%        3600        3        可消化蛋氨酸%        0.304
賴氨酸65%        5100        0.77        可消化含硫氨基酸%        0.571
蛋氨酸        33000        0.05        可消化蘇氨酸%        0.592
色氨酸        28000        0.038        可消化色氨酸%        0.175
蘇氨酸        13500        0.13        凈能 Kcal/kg        2310
氯化鈉        800        0.3        　        　
沸石粉        300        0.7        　        　
石粉        200        1.33        　        　
磷酸氫鈣        2000        0.7        　        　
氯化膽堿50%        5000        0.08        　        　
防霉劑        10000        0.05        　        　
植酸酶        45000        0.01        　        　
多維        110000        0.03        　        　
多礦        5000        0.2        　        　
藥物添加        17000        0.03        　        　
合計        　        99.998        　        　
成本        　        2261.9        　        　

         玉米變化后的配方的變化：

表11 玉米營養組分變化對配方和成本的影響  （元/噸）
原料名稱        原料價格        配方2        配方3 （玉米變化）        比例變化%
玉米        2100        61.4        62.18        0.78
脫皮豆粕        3100        14.5        13.4        -1.1
賴氨酸65%        5100        0.72        0.77        0.05
蛋氨酸        33000        0.04        0.05        0.01
色氨酸        28000        0.03        0.038        0.008
蘇氨酸        13500        0.12        0.13        0.01
沸石粉        300        0.44        0.7        0.26
石粉        200        1.35        1.33        -0.02
成本變化        　        　        　        -7.54

3.3        某一組分變化的影響
假設次粉、麩皮、玉米DDGS、玉米蛋白粉的脂肪均增加0.5%后配方的變化（表13）：
表12   原料的脂肪變化+0.5%后SCHO和能量的變化（Kcal/kg)
原料        脂肪%        SCHO%        消化能        代謝能        凈能        凈能變化
次粉        2.6        56.6        3334.7        3246.4        2158.6        18
麩皮        4.4        27.9        2756.4        2681.8        1617.8        18
玉米DDGS        10.5        12.3        3302        3144.7        2011.2        16
玉米蛋白粉60%        2.3        24        4358.4        3854.3        2487.3        15




表13  次粉、麩皮、玉米DDGS、玉米蛋白粉的脂肪均增加0.5%后的配方4（元/噸）
原料名稱        原料價格        比例%        主要指標
玉米        2100        62.15        干物質%        87.6
麩皮        1400        5        粗蛋白%        16.5
次粉        1600        10        粗脂肪%        2.8
脫皮豆粕        3100        13.4        粗纖維%        2.54
玉米DDGS        1800        2        可消化賴氨酸%        0.97
玉米蛋白粉60%        3600        3        可消化蛋氨酸%        0.304
賴氨酸65%        5100        0.77        可消化含硫氨基酸%        0.571
蛋氨酸        33000        0.05        可消化蘇氨酸%        0.592
色氨酸        28000        0.038        可消化色氨酸%        0.175
蘇氨酸        13500        0.13        凈能 Kcal/kg        2310
氯化鈉        800        0.3        　        　
沸石粉        300        0.73        　        　
石粉        200        1.33        　        　
磷酸氫鈣        2000        0.7        　        　
氯化膽堿50%        5000        0.08        　        　
防霉劑        10000        0.05        　        　
植酸酶        45000        0.01        　        　
多維        110000        0.03        　        　
多礦        5000        0.2        　        　
藥物添加        17000        0.03        　        　
合計        　        99.998        　        　
成本        　        2261.4        　        　

由表13可看出，次粉、麩皮、玉米DDGS、玉米蛋白粉的脂肪均增加0.5%后的配方組成和成本變化很小。

總結：
運用公式計算原料能量（氨基酸）和豬的營養需要與采食量，從而提高配方的準確度和精確度，保證質量穩定性，獲得可靠的豬的生長性能表現，建立統一認知基礎上的飼料和養殖企業間的新型合作關系，NRC及歐洲相關研究已經給我們提供了很好的“方法”，我們需要做的僅僅是改變我們的思維而已！是的，僅僅如此！您準備好了嗎？
為了更好體現“動態”，本文中配方相對簡單，所以舉例具參考價值。更多詳細理論內容和計算過程請參見拙作《飼料企業核心競爭力構建指南》和《豬生長性能影響因素全解析》，或登錄畜牧人網站\專家\李安軍（直接入口：ihu.xumuren.com）免費下載相關課件。

作者簡介：李安軍，男，38歲。山東臨清人。南京農業大學畜牧獸醫本科學歷，關注方向為飼料企業體系建設。編著：《飼料企業核心競爭力構建指南》和《豬的生長性能影響因素全解析》（均由中國農業科學技術出版社出版）。郵箱：760914090@qq.com。手機：13708995310。
通信地址：濟南 濟陽銀河路77號 山東美事達農牧有限公司院內  郵編：251400

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