Метод расчета состава кормосмесей на ЭВМ

Балансирование полноценного рациона расчетным традиционным методом с помощью кормовых таблиц достаточно трудоемко, поэтому часто используют математические расчеты в сочетании с вычислительной техникой [31].

Сотрудники ВНИИПРХ разработали надежный метод расчета оптимального состава кормосмеси для рыбы на ЭВМ. Исходная информация кормовой матрицы включает: набор сухих компонентов животного и растительного происхождения, нормы содержания питательных веществ на основании известной потребности рыб; содержание питательных веществ в каждом из компонентов рациона; стоимость единицы корма; ограничение содержания того или иного компонента в рационе. Задача решается симплексным методом. Ввиду того, что равноценные по питательности кормовые смеси могут состоять из различных ингредиентов, имеется возможность множественности вариантов решений.

Математическая модель задачи в сокращенном виде формулируется следующим образом:

_n

SCjXj ® min при условии

ⁱ⁼¹

_n

SVijXj ³ b_i (i=1,2,3…, m)

ⁱ⁼¹

где С_j- стоимость j-го вида корма; X_j- количествo корма j-го вида, входящего в рацион; V_i- содержание i-го элемента питания в единице j-го корма; b_i- минимально допустимое количество i-го питательного вещества в рационе; n- количество компонентов кормосмеси; m- количество учитываемых элементов питания (протеин, жир, углеводы, аминокислоты, микроэлементы, витамины, т.д.).

При отсутствии специальной программы для расчета и балансирования состава рецептов на ЭВМ при наличии заполненных матриц состава комбикормов можно произвести расчеты ручным способом. При этом также учитывается не только состав кормовых компонентов, ограничения по их вводу в кормосмесь, но и потребности рыб разных видов и возрастов в основных и незаменимых питательных веществах (протеин, жир, углеводы, минеральные вещества, жирные кислоты, низкомолекулярные белки, витамины, каротиноиды, незаменимые аминокислоты, другие вещества).

Питательность полученного корма оценивают по общей или обменной энергии (физиологическая калорийность). Обменная энергия рассчитывается по основным элементам (протеин, жир, углеводы) и их переваримости с пересчетом на энергетические единицы. Расчет переваримости части элементов питания в каждом кормовом компоненте производится по формуле:

A_*B_*C

P= -----------

где Р – количество переваримого протеина, жира или углеводов в компоненте (1/кг); А- количество компонента в корме,%; В – количество протеина, жира, углеводов в компоненте,%; С – переваримость протеина, жира, углеводов компонента,%.

Далее суммируют полученные данные и узнают общее количество в рецепте переваримого протеина, жира, углеводов.

Для определения обменной энергии корма по расчитанному рецепту используют энергетические коэффициенты, которые умножают на суммарное количество протеина, углеводов и жира (протеин – 5,65 г/ккал, углеводы – 4,1 г/ккал, жир – 9,45 г/ккал). В настоящее время в международной системе единиц СИ энергетическую питательность корма выражают в джоулях (Дж) – 1 кал равна 4, 19 Дж.

В случае когда нет сведений о переваримости питательных веществ объектами аквакультуры для энергетической оценки разрабатываемых вариантов корма определяют общую (валовую) энергию, что характеризует всю энергию, поступающую в организм, вместе со всеми питательными веществами корма. Для этого значения общего содержания протеина, жира, углеводов умножают на энергетические коэффициенты и выражают в джоулях.

Кормление рыб и расчет состава кормосмесей (рецептов) комбикормов проводится по научно обоснованым нормам.

Нормой кормления принято называть количество питательных веществ и энергии пищи, удовлетворяющие потребности организма. При нормированном кормлении используют понятия уровня протеинового, аминокислотного, витаминного питания. Уровень протеинового питания показывает количество сырого протеина по отношению к сухому веществу корма (в%), уровень аминокислотного питания отражает отношение количества аминокислот к сырому протеину или сухому веществу корма, а также сбалансированность аминокислот. Уровень витаминного питания характеризует содержание основных витаминов в корме.

Весьма важным термином является кормовой рацион, он характеризует состав и количество кормов, питательность которых соответствует установленным нормам кормления. Когда рацион полностью соответствует потребностям рыб по содержанию питательных веществ и энергии, то он называется сбалансированным.

Суточный рацион это норма количества корма, задаваемое рыбе в течении суток. Она выражается в весовых единицах или в % к массе рыб.

Кроме понятий общей и обменной энергии выделяют энергию роста, которая еще называется энергией пластического обмена. Она определяется как разность между переваримой и обменной энергией. Кроме этого, выделяют энергию генеративного обмена. Это величина энергии, используемой организмом на формирование половой системы в целом и половых продуктов в частности.