配合饲料产品稳定性衡量方法及影响因素分析

■袁建敏 袁洲航

（1. 中国农业大学动物科技学院，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）

配合饲料是依据营养标准将不同的原料按照一 定的配比混合在一起的产品，其生产涉及原料接收与清理、储存、粉碎、配料、混合、成形、计量和包装等工序，是一项要求质量高和复杂的生产工作。受原料的变异和配方调整等因素影响，配合饲料产品实际含量不像营养标准那样是一个固定参数，而是会在一定的范围波动。波动范围越小说明稳定性越好。考虑到我国蛋白质饲料资源不足，发展低蛋白日粮是今后的方向；同时，氮、磷得不到很好利用排入环境会造成污染，“GB/T 5916—2020 产蛋鸡和肉鸡配合饲料”标准对配合饲料产品必需营养素粗蛋白质、钙和磷的分析保证值提出上、下限量要求。因而，为提高企业产品的稳定性，避免企业产品超出国家标准的情况，本文通过分析某集团公司饲料产品的稳定性以及影响因素，为提高饲料产品的稳定性提供借鉴。

1 营养成分的稳定性

1.1 产品稳定性的描述方法

饲料产品通常采用标准差、变异系数来表示产品稳定性。标准差或变异系数越大，说明产品稳定性越差。通过收集国内某企业2019年1～12月6个不同分厂的黄羽肉鸡雏鸡、生长期、育肥期1、育肥期2 配合饲料粗蛋白质（CP）、钙（Ca）和磷（TP）3 个养分实测值，统计分析结果见表1。依据标准差（δ）或变异系数（CV）越大，产品稳定性越差的原则，表1 说明从养分种类来说，粗蛋白质比较稳定，磷和钙不稳定；从饲料品种来说，育肥期1 或育肥期2 产品稳定性不如雏鸡和生长鸡，尤其体现在钙和磷，说明与育肥期产品相比，企业比较重视雏鸡、生长鸡的配合饲料生产。

1.2 正态频率分布图

黄羽肉鸡不同阶段配合饲料营养成分利用Py⁃thon 语言编程，统计均值μ，标准差δ，变异系数CV，拟合正态频率分布见图1～图3。由于正态分布特征是越靠近中位数，说明产品越稳定，离中位数越远，说明产品越分散；分散程度可以显示95%置信区间(μ±1.96δ)或99%置信区间（μ±2.58δ）表示。通常在置信区间的数量越多说明越稳定；反之，在置信区间外的数据越多说明越不稳定。根据图1～图3 看出，与表1中标准差和变异系数相一致，图1～图3也同样显示粗蛋白质相对于钙和磷来说更稳定；从生长阶段的产品来说，雏鸡和生长鸡配合饲料比育肥期更稳定。

表1 黄羽肉鸡饲料主要养分实测值特征

图1 黄羽肉鸡不同阶段配合饲料粗蛋白质频率分布图

图2 黄羽肉鸡不同阶段配合饲料钙频率分布

图3 黄羽肉鸡不同阶段配合饲料磷频率分布

与表1表示内容不同的是，由正态频率分布图（图1）可以看出产品高于标准还是低于标准的情况，或超过标准上限以及低于下限的频率，即超出95%置信区间（μ±1.96δ）或99%置信区间（μ±2.58δ）的频率，并可以进一步计算置信区间的范围，见表2。利用置信区间可以清楚地了解产品的分布范围，从而帮助企业制定可靠的产品标准范围。因而，利用正态频率分布图比单纯分析标准差和变异系数对产品稳定性的了解更加完善、可靠，且直观。

表2 黄羽肉鸡饲料主要养分95%和99%置信区间(%)

2 影响产品质量稳定性因素分析

2.1 原料因素

由于配合饲料是由玉米、小麦等粮食，及豆粕、棉粕等粮油加工副产物，以及石粉、磷酸氢钙等矿质原料组成。粮食的养分含量受作物的品种、种植的土壤和气候、耕作条件、收割和干燥等因素影响而导致不稳定性。研究表明，豆粕粗蛋白质的变异系数小。吴维煇等[1]采集广东饲料厂所用50个豆粕样品，测定粗蛋白质含量41.78%～48.78%，平均值为44.64%，变异系数为2.83%。虽然玉米等能量饲料粗蛋白质含量低，但变异系数大。Danisco动物营养技术服务部对采集自全球的558个玉米样品进行检测，结果表明蛋白质的变异系数为9.6%。国内玉米粗蛋白质变异系数也如此。梁婵等[2]报道，四川地区玉米粗蛋白质范围为6.95%～10.39%，CV 为8.61%。云南地区玉米粗蛋白质变动范围为6.55%～11.36%，CV为12.94%。西藏地区玉米粗蛋白质变动范围6.82%～9.45%，CV为10.65%。因而，选用稳定性好的原料是提高产品稳定性的第一步。

在饲料采购过程中，企业经过反复的检测对不同来源、种类饲料原料的稳定性有一定的认识。如果将稳定性不同的原料，根据等级进行分仓储存和使用，也有利于提高产品的稳定性。反之，如果将营养值不同的原料混在一起使用，尤其是计算配方时只简单采用原料的养分平均值则会影响其稳定性。因而，加强对原料的检测、管理和利用也是提高稳定性的重要措施。

2.2 产品因素

不同的产品，饲料厂对其重视程度不同，导致定性也不同。图1 表明雏鸡和生长鸡产品稳定性比育肥期好，一定程度上与企业对雏鸡和生长鸡产品重视程度比育肥期高有关，雏鸡和生长鸡通常采用豆粕等稳定性好的大宗原料。因而，配合饲料产品中使用原料稳定性越好的原料其稳定性越高；反之，大家通常认为育肥期鸡耐受性强，可以任意使用各种原料，导致育肥期饲料配方调整频繁，甚至使用来源和品质不稳定的原料，从而造成产品差异。因而，在保证原料稳定性的基础上，尽量避免配方频繁更换。

2.3 季节因素

实际生产中，配合饲料的营养标准会随季节进行调整，夏季因畜禽采食量下降而提高营养标准，会导致养分的实测值相应提高而影响产品的稳定性。此外，不同的季节也可能由于原料的种类不同，如花生粕等食品加工原料季节性较强，导致营养成分出现差异。

将以前的黄羽肉鸡配合饲料根据季节差异进行正态频率分布作图（图4～图6）可以看出，不同季节，产品的稳定性不同。除夏季外，其他3个季节粗蛋白质实测值分布都不太集中。育肥期2配合饲料粗蛋白质实测值，以及育肥期1配合饲料磷含量在不同季节均有不同程度超出95%或99%置信区间情况（表3），需要引起重视。

图4 育肥期2配合饲料粗蛋白质随季节变化频率分布

图5 育肥期1配合饲料钙随季节变化频率分布

表3 黄羽肉鸡育肥期配合饲料置信区间(%)

图6 育肥期1配合饲料磷实测值随季节变化频率分布

2.4 加工因素

饲料的加工也是影响产品质量稳定的重要因素。原料加工过程中粉碎、调制过程会发生损失而影响产品稳定性。鲁琼芬等[3]认为，玉米从原料到成品的总损耗为3.46%。不同企业因设备、加工工艺以及管理不同，导致损耗会出现差异。

之前分析的黄羽肉鸡配合饲料育肥期养分含量变异比较大，将育肥期2粗蛋白质实测值按饲料厂进行正态频率分布作图（图7），育肥期1 钙和磷实测值随饲料厂变化频率分布见图8和图9。由图7看出，不同饲料厂育肥期2粗蛋白质控制呈现差异，饲料厂1、3、4、5 产品粗蛋白质实测值更加集中，少量超出95%置信区间，没有超出99%置信区间情况，饲料厂6 超出比例较多（表4），而且饲料厂2和6均有超出99%置信区间现象。由图8 和图9 可以看出，不同饲料厂黄羽肉鸡育肥期配合饲料钙、磷实测值变异都比较大，有相当比例的产品超出95%或99%置信区间范围（表4）。说明不同饲料厂的产品稳定性存在差异，但到底是原料问题还是加工问题需要进一步分析。

表4 黄羽肉鸡育肥期配合饲料养分超出置信区间在不同饲料厂分布情况(%)

图7 育肥料2配合饲料粗蛋白质实测值随饲料厂变化频率分布图

图8 育肥料1配合饲料钙实测值随饲料厂变化频率分布

图9 育肥料1配合饲料磷实测值随饲料厂变化频率分布

配合饲料中钙的变异一方面与原料有关，由于钙主要来源于石粉和磷酸氢钙。但是石粉的钙含量也随产地而异，同一产地不同批次石粉的钙含量差异小，变化范围在34%～36%之间，但不同产地石粉钙含量差异大，变化范围为32.98%～36.06%（胡迎利等）[4]。

作为同一个饲料厂，钙、磷的来源相对稳定，饲料中钙含量稳定性主要取决于加工的控制。实际生产中，由于石粉密度大且下料快，添加量不容易控制，常常造成超量添加现象，硬件条件好的工厂能将添加误差能控制在1%以内，投料偏差在10%左右。本文介绍黄羽肉鸡配合饲料钙、磷的CV 值比较大，钙CV 值5.33%～6.25%，磷的CV 值5.45%～6.67%，比粗蛋白质的CV 值（2.06%～3.33%）大得多。即使单一产品，不同季节，不同分厂钙、磷的变异依然不低。贾双文等[5]根据内蒙古自治区2019年申报的企业蛋鸡产蛋高峰期配合饲料标准与国家蛋鸡标准“GB/T 5916—2008产蛋后备鸡，产蛋鸡和肉用仔鸡配合饲料”对比，发现多个企业标准钙含量不符合国家标准，说明钙确实是不容易控制的指标，需要高度关注。磷的变异一定程度上与原料磷含量变异有关。

本文所列举的黄羽肉鸡企业配合饲料粗蛋白质、钙和磷的相对比较稳定，说明该企业原料养分分析做得比较到位。即使如此，当采用正态分布图分析配合饲料养分稳定性时，也发现一些养分分布比较集中，一些养分分布比较分散，说明有些批次的产品出现异常，更凸显采用拟合正态分布作图比单纯列表计算标准差、变异系数对衡量产品的稳定性要更直观；“GB/T 5916—2020 产蛋鸡和肉鸡配合饲料”标准中黄羽肉鸡配合饲料粗蛋白质限量范围基本上依据营养推荐标准±1%，钙的变动范围为营养推荐标准±0.2%，磷的变动范围为营养推荐标准±0.15%，可以说对稳定性进行严格控制。本文多列举的黄羽肉鸡四个阶段配合饲料的粗蛋白质、钙和磷的限量标准基本符合频率分布95%或99%的置信区间。但所有家禽企业配合饲料产品符合国家标准限量要求也并不是那么轻而易举，需要做好影响产品稳定性各项因素的控制。

3 未来展望

采用正态分布图能更直观的表示黄羽肉鸡配合饲料养分的稳定性，可以用正态分布图来衡量配合饲料产品的稳定性。随着大数据分析方式的流行，饲料企业可以用正态分布图结合置信区间来设置企业配合饲料产品养分的限量标准范围，彰显其对产品稳定性的控制。国家标准制修订时也需要采用大数据的分析思路，通过更大范围收集企业产品的数据，采用正态分布频率分析方法，结合置信区间制定国家标准。