肉鸡和蛋鸡配合饲料营养素分析值频率分布规律研究
2022-05-16袁建敏袁洲航刘焕龙
袁建敏,袁洲航,刘焕龙
(1.中国农业大学动物科学技术学院,动物营养学国家重点实验室,北京 100193;2.浙江大学竺可桢学院,浙江杭州 310063;3.北京九州互联农牧科技公司,北京 100029)
配合饲料营养成分的分析值是衡量产品品质的重要评价指标,通常变异越小说明品质越稳定。配方、原料和加工等因素均可影响产品养分分析值。生产中,配方会随原料价格和供应量等因素的变化经常调整。研究表明,原料的粗蛋白质、钙和磷等营养素变异很大。同时,饲料的加工、混合过程会因物料的容重和颗粒大小出现分级,导致养分分析值出现波动。《产蛋鸡和肉鸡配合饲料》(GB/T 5916-2020)于2020 年4 月1日起实施,为了解企业产品的稳定性情况,本研究通过分析国内饲料生产企业生产的肉鸡配合饲料和蛋鸡配合饲料营养成分分析值频率分布,为企业产品质量控制提供参考,也为标准的进一步完善提供建议。
1 材料与方法
1.1 试验设计 肉鸡育雏期、生长期、育肥期以及蛋鸡育雏期、育成期和产蛋期配合饲料中粗蛋白质、钙和磷3 个营养分析值检测结果分别由国内肉鸡一条龙生产企业和蛋鸡饲料生产企业提供,粗蛋白质、钙和磷的分析值分别按照《饲料中粗蛋白的测定 凯氏定氮法》(GB/T6432-2018)、《饲料中钙的测定》(GB/T 6436-2018)、《饲料中总磷的测定 分光光度法》(GB/T 6437-2018)检测。
1.2 统计分析 不同饲料的养分分析值采用Python 语言编程统计,并作频数分布图,列出均值、标准差、变异系数(CV)、95% 置信区间(±1.96)和99%置信区间(±2.58),计算95% 和99% 置信区间之外数量。
2 结果
2.1 肉鸡和蛋鸡配合饲料中粗蛋白质分析值分布 肉鸡和蛋鸡不同阶段配合饲料粗蛋白质分析值频率分布见图1 和图2。肉鸡除育雏期外,各阶段配合饲料产品粗蛋白质分析值分布比较集中;蛋鸡除育雏期外,育成期和产蛋期配合饲料产品粗蛋白质分析值分布比较集中。
根据图1 和图2 计算配合饲料粗蛋白质的CV、产品95%和99%置信区间范围以及95%、99%置信区间以外频率。如表1 所示,蛋鸡配合饲料粗蛋白质分析值的CV 大于肉鸡,蛋鸡育雏期配合饲料粗蛋白质分析值变异最大,与其频率分布图一致;但肉鸡育雏期粗蛋白质分析值的CV 最小,与其频率分布图不一致。通过对置信区间的比例分析发现,肉鸡和蛋鸡配合饲料粗蛋白质分析值均有不同程度超出95%和99%置信区间,蛋鸡配合饲料超出比例大于肉鸡配合饲料。肉鸡生长期配合饲料超出99% 置信区间比例最高,达到2.34%,其次是育肥期配合饲料,为0.94%,育雏期配合饲料粗蛋白质分析值没有超出99% 置信区间之外的情况。蛋鸡料中育雏期、育成期和产蛋期配合饲料粗蛋白质分析值均超出99%置信区间,分别达到1.44%、1.64%和1.75%。
表1 肉鸡和蛋鸡配合饲料粗蛋白质分析值分布及置信区间
图1 肉鸡不同阶段配合饲料粗蛋白质分析值频率分布图(A:育雏期;B:生长期;C:育肥期)
图2 蛋鸡不同阶段配合饲料粗蛋白质分析值频率分布图(A:育雏期;B:育成期;C:产蛋期)
2.2 肉鸡和蛋鸡配合饲料钙分析值分布 由图3 和图4可见,肉鸡各阶段配合饲料钙含量分布相对集中,但蛋鸡各阶段配合饲料钙分析值频率分布均不集中。
根据图3 和图4 计算配合饲料钙分析值的CV、产品95% 和99% 置信区间范围以及95%、99% 置信区间以外频率。如表2 所示,蛋鸡和肉鸡配合饲料钙分析值的CV 均很大,肉鸡育雏期配合饲料钙的CV 最低为5.88%,育肥期配合饲料钙的CV 最高达到7.93%;蛋鸡育雏期配合饲料钙的CV 最低为9.31%,最高为育成期14.0%。肉鸡和蛋鸡配合饲料钙分析值均有不同程度超出95%和99%置信区间。肉鸡各阶段配合饲料钙分析值超出99% 置信区间比例最低为0.94%,最高为2.05%;蛋鸡各阶段配合饲料钙分析值超出99%置信区间比例最低为2.28%,最高为3.88%。
表2 肉鸡和蛋鸡配合饲料钙分析值分布及置信区间
图3 肉鸡不同阶段配合饲料钙分析值频率分布图(A:育雏期;B:生长期;C:育肥期)
图4 蛋鸡不同阶段配合饲料钙分析值频率分布图(A:育雏期;B:育成期;C:产蛋期)
2.3 肉鸡和蛋鸡配合饲料磷分析值分布 如图5 和图6可见,肉鸡配合饲料各阶段磷的分析值频率分布相对集中。蛋鸡各阶段磷分析值频率分布均不集中。
根据图5 和图6,计算CV、产品95% 和99% 置信区间范围以及95%、99%置信区间以外频率。如表3所示,蛋鸡配合饲料中磷分析值的CV 远远高于肉鸡配合饲料磷分析值的CV,肉鸡各阶段配合饲料磷的CV最低为5.68%,最高为6.16%。蛋鸡各阶段配合饲料磷的CV 最低为产蛋期10.62%,最高为育成期13.72%。肉鸡和蛋鸡各阶段配合饲料磷分析值均有一定比例超出95%或99%置信区间。肉鸡生长期配合饲料磷超出置信区间最高,其次是育肥期配合饲料,育雏期配合饲料磷超出置信区间最低,分别为1.48%、0.75%和0.34%。蛋鸡配合饲料磷分析值超出99% 置信区间比例,产蛋期配合饲料最高,育雏期配合饲料最低,分别为1.42%和0.78%。
表3 肉鸡和蛋鸡配合饲料磷分析值分布及置信区间
图5 肉鸡不同阶段配合饲料磷分析值频率分布图(A:育雏期;B:生长期;C:育肥期)
图6 蛋鸡不同阶段配合饲料磷分析值频率分布图(A:育雏期;B:育成期;C:产蛋期)
3 讨 论
配方、原料和加工等因素会影响配合饲料稳定性。同一饲料厂,采用相同的加工工艺,通常在营养推荐值不调整的情况下,原料就成为产品稳定性的决定因素。本研究发现,肉鸡配合饲料粗蛋白质分析值呈一定波动,但蛋鸡各阶段配合饲料中粗蛋白质、钙和磷的分析值与肉鸡各阶段配合饲料相比,无论是CV 还是超出95%或99%置信区间比例均明显高于肉鸡配合饲料。造成该现象的原因可能与配方调整和原料的稳定性有关。肉鸡常用大宗原料主要是玉米、豆粕、DDGS、石粉、磷酸氢钙、食盐和添加剂等。蛋鸡的原料则相对更丰富,各种谷物及加工副产物以及饼粕类加工副产物都是蛋鸡配合饲料的常用原料,也是蛋鸡配合饲料粗蛋白质和磷的主要来源。由于我国蛋鸡配合饲料利润低,饲料配方中原料的组成和添加比例频繁变动,可能是造成蛋鸡配合饲料粗蛋白质、钙和磷的分析值变异高于肉鸡的主要原因。豆粕的粗蛋白质高,稳定性相对好。吴维煇等测定广东饲料厂所用的50 个豆粕样品,粗蛋白质含量在41.78%~48.78%,平均值为44.64%,变异系数2.83%。玉米等能量饲料粗蛋白质低,但CV大。梁婵等报道,四川地区玉米粗蛋白质范围为6.95%~10.39%,CV 8.61%;云南地区玉米粗蛋白质变动范围为6.55%~11.36%,CV 12.94%,西藏地区玉米粗蛋白质变动范围6.82%~9.45%,CV 10.65%。除粗蛋白质含量变异外,原料矿物质含量变异也是不可忽视。刘国庆等研究表明,饲料原料中磷含量受地域因素的影响较大,不同种类和不同地区饲料原料中磷含量差异较大,使用饲料原料的磷含量平均值配制饲粮会影响其准确性。玉米磷含量全国平均值为0.33%,广西最高为0.40%,内蒙古最低为0.21%;小麦磷含量全国平均值为0.38%,新疆最高为0.40%,山西最低为0.32%;豆粕磷含量全国平均值为0.79%,河北最高为1.16%,内蒙古最低为0.65%。虽然钙主要来源于石粉和磷酸氢钙,能量和蛋白质饲料中钙含量低,钙含量变化常常被忽视,但由于能量和蛋白质饲料原料在蛋鸡和肉鸡中所占比例较大,不同原料钙含量差异引起的钙含量变异可能是造成蛋鸡钙变异的原因之一。我国各省(区)玉米的平均钙含量范围为0.048%~0.155%,CV 为30.7%;玉米蛋白粉钙含量为0.023%,CV 为87.3%;玉米DDGS钙含量为0.072%,CV 为46.8%;玉米胚芽粕钙含量为0.088%,CV 为88.4%,小麦麸钙含量为0.19%,CV 为142%;米糠钙含量为0.083%,CV 为37.6%;次粉钙含量为0.079%,CV 为41.8%。蛋白质原料钙含量变异相对小,豆粕钙含量范围为0.34%,CV 为7.73%;棉粕钙含量为0.33%,CV 为24.2%;菜粕钙含量为0.79%,CV 为14.0%;花生粕钙含量为0.17%,CV 为28%;葵花粕钙含量为0.46%,CV 为34.6%。可见,蛋鸡配合饲料所用原料复杂,由于原料波动导致产品分析值也呈现波动。因而,从产品稳定性考虑,原料验收时常规养分除检测水分和粗蛋白质外,应加强对采购原料钙和磷的检测,避免使用变异过大的原料也是提高产品稳定性的因素之一。
除原料影响外,饲料分级也是造成饲料变异的重要因素。饲料分级发生在饲料的混合、输送、成品仓、打包等环节,都会出现不同的分级现象。饲料原料的粒度、形状和密度是导致分级的主要原因。蛋鸡料是粉状饲料,玉米和豆粕等原料粉碎粒度较大,肉鸡通常采用颗粒饲料,粉碎粒度较小,蛋鸡配合饲料比肉鸡配合饲料容易分级,造成蛋鸡配合饲料养分分析值的CV 较大的原因之一。刘晓农认为,在使用通用饲料加工设备时,较为严重的分级发生在混合后成品输送到成品仓过程中,成品仓高度(超过10 m)越大,分级现象越严重。黄涛等认为,减少分级最常用的方法是在饲料配方中添加液体,如糖蜜、油脂或玉米浆等,或采用低速粉碎机保证玉米粉碎粒度,采用新型高效混合机,降低混合后饲料的流速和输送距离,改进成品仓内的结构、成品打包操作等措施,对辊粉碎机也有助于确保原料粉碎粒度一致性。
与先前的标准相比,《产蛋期和肉鸡配合饲料》(GB/T 5916-2020)最大的不同是新标准增加了对粗蛋白质、钙和磷上、下限的限定,增加了对企业产品稳定性的考验。因而,无论是肉鸡配合饲料生产企业,还是蛋鸡配合饲料生产企业需要关注产品养分分析值,努力提高其稳定性,避免因低于下限或超过上限导致产品不合格的现象,而标准完善中似乎也应包括对置信限的考量。在企业内控标准中,把所有产品单一指标的合格率综合起来,计算综合合格率更是企业品控追求的目标。
4 结 论
采用频率分布图可以直观了解配合饲料养分分析值的分布,蛋鸡配合饲料营养素的分析值变异大于肉鸡配合饲料营养素的分析值,应加强对原料稳定性的控制。由此可见,频率分布图可以作为衡量配合饲料质量稳定性的方法。