|
飼料配方 重在設計
配方師知識的構建
配方師不僅是技術專家,更是經濟管理顧問。他須有豐富的動物營養、飼養管理、飼料加工、獸醫防疫、質量管理等方面的理論知識和豐富的實踐經驗,跟蹤相關學科的最新知識與動態;敏銳的市場意識、科學的市場調查分析、準確的市場定位和對原料、畜禽產品市場變化的預見能力;堅持質量第一,把握好質量與成本之間的最佳結合點;較強的法律意識與良好的道德觀念,按國家有關飼料法規進行質量控制與產品設計。
配方設計的原則
科學先進性 飼料配方應包融現代動物營養、飼料管理、飼料原料等方面最先進的、成熟的技術,是建立在科學標準基礎之上的平衡與合理營養,滿足動物對各種成分的需要。
市場認同性 配方設計時必須明確產品的定位、檔次、客戶范圍及特定需求,現在與未來市場對本產品可能的認可與接受前景及同類競爭產品的特點等。
最佳效益性 配方必須在質量與價格之間進行權衡。既要符合營養等方面的要求,又要盡可能降低成本,并綜合考慮產品對環境的影響。
可操作性 配方在原料選用的種類、質量穩定程度、價格及數量上都應與市場情況,生產加工,飼養管理相適應,并能被動物愉悅地接受。
安全合法性 配方設計出的產品應符合國家有關的法律法規。
飼養標準的確立
飼養標準是配方設計時確定飼料中營養物供給量(含量)的科學依據。對既有明確的市場、明確的動物種類、生理階段,而又有相應品種的推薦(建議)量標準時,盡量以這一標準為參考。對于廣泛而零散的市場,用戶較多,品種不一,可根據主流品種,依據國家飼料標準執行。
為了更有效地發揮動物的生產效率,針對生產實際,有必要對飼養標準進行修正。這些因素包括飼料加工過程中養分的變異,營養源之間的相互影響,飼養環境(應激、環境溫度、濕度、運動量等),藥物及酶制劑,不同動物對不同飼料原料的消化利用率等進行綜合考慮,決定對飼養標準相應指標值作適當提升或降低。 另外,還可以通過經驗數學模型計算的需要量來預測或計算在某一生產條件下動物的營養需要,據此來設計配方。
飼料原料的選用
由于原料的變異和分析條件所限,要提供具體使用原料的所有營養成分的準確值是困難的。但在條件許可的情況下,應對所有原料的重要組分進行分析檢測,以檢測數據參與配方設計,并考慮營養成份的可消化利用率。為考慮原料在營養、成本、有毒有害物質、飼料的商品性、貨架期、動物的適口性、原料的來源等方面對成品飼料的影響,必須對某些原料的配方中的用量進行限制。原料的價格可采用平均價格、現行價格、預測價格等參與飼料配方的設計。
配方的設計
有了飼養標準和原料等知識和數據,我們就可以進行飼料配方的設計。我們要追求的是最大收益配方,而不是簡單的最低成本或最快生長效率配方。在終端產品市場形勢樂觀的情形下采用飼養效果好,轉化率高,從而獲得高收入的飼料配方;畜產品銷售形勢不佳而原料價高的情形下采用飼養成績一般,但飼料成本極低,最終收益可能最大的飼料配方。如何進行決策需要對市場形勢有了解和預測,結合飼養經驗,兼顧價格和性能間的平衡,以期收益最大化。
理論的配方優化應同時考慮到動物所需的所有營養成分甚至有害成分及飼料原料相應的成分和可利用消化率。如能量、蛋白、各種氨基酸及可消化率,各種維生素、微量元素等。但實際上計算機配方程序中往往無法同時接受太多的約束條件,所以,通常把主糧配方與預混料配方分開設計。在主糧配方設計時,選用的營養指標一般為(1)能量ME或DE、能朊比(禽類常用,尤其肉雞、蛋雞);(2)蛋白質(粗蛋白、可消化蛋白等);(3)鈣、總磷、非植酸磷或有效磷及其比例;(4)賴氨酸、蛋氨酸、胱氨酸、精氨酸、蘇氨酸、色氨酸等,采用總量或可利用的含量;(5)鹽分;(6)粗脂肪、粗纖維;(7)其它,依設計的目的與針對性而異,如亞油酸含量。
應用計算機技術和數學規劃輔助設計配方使飼料營養成分的全面考慮成為可能,成本和效益的控制成為現實,它提高了設計效率,能在保證營養平衡、合理的前提下設計出最低成本配方或最佳效益配方,并提供更多的調整配方、經濟分析與原料決策、生產性能預測等方面的參考信息。
目前用于配方優化的程序主要有線性規劃法和目標規劃法。線性規劃法是其中應用最為廣泛的一種,其解法成熟、規范,通用性好,是其它規劃方法的基礎。北京挑戰飼料科技集團技術總監楊祿良博士設計的“配方通”軟件,運行于WINDWOS下,將線形規劃和目標規劃有機結合,自動尋找最優解,真正達到最低成本,最高效益,具有界面清晰,操作簡單,數據修改方便等特點。
通常優化配方的主要步驟為:
1.根據原料的來源、價格、適口性、消化特點、營養特點、有無毒性及使用動物的情況,選定參與配方的飼料種類,查看營養含量并根據測定數據作適當修改,輸入價格、用量限制。
2.選擇合理的飼養標準,并根據國內外正式公布使用的飼養標準,結合設計者的理論水平、實際經驗和本地長期生產的經驗數據;參考用戶的特殊要求等作適當修正;有的指標要有上下限約束,有的只有上限(或下限)約束。
3.結合飼養標準及原料數據建立配方模型。
4.運行配方優化程序,求解。
5.檢查的配方結果是否滿足要求。不滿足要求時,應根據計算機提供的信息,有針對性地對約束條件和限制量等進行反復修正,直到得到一個營養均衡、價格合理、預期效益高的飼料配方。
雖然計算機和數學技術為飼料配方提供了很多方便條件,但它畢竟只是一種工具。一個好的飼料配方應該是營養原理、實踐經驗、計算技巧的有機結合,并得到實踐的驗證。
最佳效益配方技術
眾所周知,目前飼料工業中應用最為廣泛的是最低成本配方技術,其數學基礎為統一計劃性規劃原理及數學模型。另一配方技術目標規劃是在線性規劃基礎上的進一步發展,其主要目標還是使配方成本進一步降低,只是要付出一定代價(即犧牲部分不太重要的營養限制),這在某種程度上比線性規劃更為合理,并且更容易設計飼料配方。然而無論是線性規劃還是目標規劃,按上述方法設計的配方,雖然可以保證成本最低,但并不意味著飼料業的收益最大。飼料業的收入涉及諸多因素(如飼料配方、產品市場、飼養環境等),其中最重要的當屬飼料配方收益最大,即最佳效益配方,因為飼料的投入占飼養業70%。就飼料配方而言,“最佳效益”一般批生產單位畜產品的飼料費用最低,其理論基礎為:在不同日糧營養水平下,動物生產表現或生產水平會有所不同,其數學基礎仍然是以線性規劃求目標函數值最小,但目標函數不再是最低成本,而是飼料轉化效率與飼料單價的乘積。具體來講,一般配成本越低,入選原料質量越差,營養素限制也越寬松,從而造成飼料產品質量下降,最終影響動物采食,降低飼料轉達化效率,使得二者的乘積不一定降低:另一方面,如果配方所用的原料均為高質量的,且營養素限制嚴格,則配方成本勢必上升,但飼料適口性及飼料轉化效率得到改善,總的結果二者的乘積不一定大。因此,飼料轉化效率隨一些飼料營養萬分的變化而變化,如對于產蛋雞高峰期,此變化回歸公式為:飼料轉化效率=a+b 飼料代謝能;a,b為常數,對于其它動物而言,類似的回歸公式還在探索之中, 當然,其中的自變量并不一定都是代謝能,也可能是其它營養素,如粗蛋白,消化能,凈能等;這需要大量的飼料試驗數據。但無論如何,這一思想為我國飼料配方軟件的研制開創了一條新的途徑。另外,筆者還認為,在此基礎上,還可進一步發展為飼料業最大經濟效益配方都是為了收到最大的利潤,將最佳效益配方中加入產品價格因素即成為最大經濟收入配方。其指導思想為:即使是我們應用最佳效益配方飼喂動物,其產品并不一定能夠趕上好的市場價格;但如果我們能夠對市場作出正確的預測,就以根據市場價格選擇飼料配方,調整動物的生長速度,使其上市時賣一個好的價格,當然,這里只是舉一例,影響經濟效益的因素遠不只是市場價格,筆者認為,這類配方也可歸入最佳效益配方之列,只是這類配方和設計所需的資料更為龐大,設計系統更為復雜。
最佳營養物質濃度配方技術
目前的飼料配方都是在日糧營養規格確定后,計算機在此營養規格下以每千克日糧成本最低為基礎配合日糧,所采用的營養規格常常是根據育種公司的推薦水平或憑經驗決定的,并未考慮經濟因素。這樣優化得到的結果是對飼料廠成本最低的配方,養殖廠的利益并未得到充分考慮。實際生產要求應該同時考慮飼料廠和養殖廠的利益,即計算機配方軟件不僅應能夠確定日糧的最佳營養規格下規劃出最低成本配方,而且還必須能夠確定日糧的最佳營養規格。所謂最佳營養規格即最佳營養物質濃度,是指生產單位畜產品飼料成本最低時的營養物質濃度。就蛋雞而言,在相同環境下對含不同代謝能的日糧每天通過采食獲得的代謝能進食量基本相等(Scott,1982),當保持日糧的養分(營養物質)能量比恒定時,無論日糧的最終能量濃度如何,都可以保證蛋雞在攝食能量恒定時,獲得的各種營養物質恒定,使蛋雞生產性能不受影響。因此,與生產單位畜產品(每千克雞蛋)飼料成本關系最密切的單項營養規格是日糧的能量含量。通過對不同能量水平下單位代謝能配方成本進行比較分析,可以確定出單位代謝能配方成本最低時日糧的能量水平及相應其他營養物質的水平--最佳營養規格。采用這種規格配合日糧最易達到以最低成本生產單位產品,對于產蛋雞尤其如此,因為產蛋雞能夠很好地調節進食能量。
1、 最佳營養規格確定技術,是一項新配方技術,是對目前配方技術的發展與補充,它同時考慮了飼料廠和養殖廠兩個方面的利益。該技術的應用使配方優化進一步深入到如何確定飼料配方的規格,在更高的一個層次考慮配方成本的降低。目前我國畜禽營養需要量主要采用國外育種公司或NRC的營養參數,這其中存在的一個問題是沒有考慮我國的原料種類及價格的實際現狀,相對而言,國外的營養規格能值偏高,不太適合我國的現狀,但到底如何確定出適合我國的營養規格,沒有一個確定的方法。通過最佳營養規格確定技術的應用,可以在生產性能不變的情況下使生產單位畜產品的飼料成本最低,這為畜禽尤其是蛋雞日糧營養規格的確定提供了科學依據。根據最佳營養規格設計的配方充分考慮了養雞場的利益,是養雞場的最佳效益配方。
2、 該技術更為適合于產蛋雞、種母雞的產蛋期,由于肉雞和豬的能量采食量的確定性不如蛋雞,使用時產生的偏差可能更大。采用該技術設計的日糧主要適用于能量攝入比較穩定的家禽。
3、 實際應用該技術時,最好根據可利用氨基酸含量進行配方設計,這樣可以消除含有各種抗營養因子原料氨基酸利用率低所帶來的誤差。同時還必須綜合考慮其他因素,如代謝能變化范圍和高能效應等。日糧代謝能的變化范圍必須考慮兩個因素,一是家禽的最大采食量和采食量提高后能量消耗提高的問題。這是決定最低能量水平時需要重點考慮的,二是飼料加工工藝所能達到的最高能量濃度。這是決定最高能量水平的關鍵制約因素。在單位能量配方成本相差不大的情況下,由于添加油脂的高能效應,應盡量選取高營養規格。
4、 大量研究與飼養實踐結果表明,在我國目前的原料構成和價格體系情況下,適當低能量飼料更有利于降低養殖業飼料成本,這是我國飼養業的特色。但如本例所示,并非能量越低越好,具體情況必須通過配方軟件進行分析。
影子價格的應用
從進展之四中已經知道,目前我國飼料工業中應用最為廣泛的是最低成本配方技術,這也是歷史最悠久、最經典的配方技術。它之所以為大多數配方師所衷愛,是因為它在一定程度上預示著利潤最大。對于一個配方師來說,制作一最低成本飼料配方并不難,但要從中草獲得盡可能多的、有價值的信息并非易事。REFS軟件為配方師提供了這一機會,下面我們通過實例,對其中之一的影子價格的應用作一分析,希望讀者能從中有所啟發。
我們這里所說的影子價格有兩種含義:其一是當配方營養素會計師限制(包括上限和下限)變動一個單位時,配方成本的變化值(正數表示增加,負數表示降低);影子價格第二種含義是指原料,此軟件中是以原料價格浮動范圍來表示,即當原料價格在給出的上下范圍內浮動時,原料在配方中的百分含量不變,即配方最優解保持不變。
對于第一種意義大家都比較了解我們首先看一配方實例(見表1、表2),以鈣為例,此配方中鈣的下限為3.3%,其影子價格為54.42元,如鈣變動為0.1個百分點,則成本就會上升或下降5.442元,當然鈣的變化范圍是有限制的(見表3),一旦超出此范圍,配方成本的變化也就不再遵循每0.1百分點5.442元的規律(見表4)。從上面分析我們可以得知哪一種營養素對配方成本影響較大。即營養素對配方的重要性,同時也可以定量地得出其成本影響的大小,從而為我們合理調整配方營養限制提供重要參考信息。
原料采購技術
在飼料廠生產過程中,常常遇到采購的原料是否對配方生產有利等現實問題。由于價格和原料營養含量經常變化,配方設計也要隨原料及營養標準的變化而變化。但目前大多數飼料廠經營中,大家似乎都把降低成本焦點放在飼料配方設計上,然而,原料采購對降低成本也有不可忽視的作用。對于一個萬噸飼料廠,如果在原料采購上降低0.01元/公斤,一年就可純掙10萬元。但是,傳統的配方設計只注重配方優化。應用到原料采購上還基本屬于空白,從而使得原料采購在市場大海中只能憑借經驗和市場行情來簡單判斷。這無形中會造成資源的浪費以及資金的積壓?;谝陨鲜聦?,資源配方師軟件將向采購人員提供以下信息,即:該種規格原料值多少錢?是否值得買?這些數據為原料采購決策從定性走向定量科學化邁出重要的一步。 |
|