[发明专利]一种多组分配合颗粒饲料配方的优选方法

说明书

本发明公开了一种多组分配合颗粒饲料配方的优选方法，包括如下操作步骤：构建系统模型，分别计算流动计算模型、淀粉糊化计算模型、营养成分计算模型、水热交换计算模型、调质后粉体成型力学模型、消化后的粪便产物相对营养成分计算模型；确定原料组分和饲料营养需求指标的信息；利用进化遗传算法对饲料配方进行配方设计优化；利用优化求解模型，求解出最优颗粒饲料组分配方。与现有技术相比，本发明的有益效果为：能够满足动物的营养需求、改善制粒成型品质，减少饲料和能源的浪费，提高养殖效益。

技术领域

本发明属于饲料加工技术领域，具体涉及一种多组分配合颗粒饲料配方的优选方法。

背景技术

饲料是发展现代养殖业的物质基础，在国民经济中有着极为重要的地位。我国是世界第一大饲料生产国，饲料市场需求巨大，2017年全国饲料总产量约为2.22亿t，饲料工业总产值达到8393亿元。其中，颗粒饲料具有诸多优点：减少原料组分分级、避免动物挑食、改善饲料适口性、方便储存和运输、提高饲料利用率和动物生产性。

传统的饲料配方一般以饲料单价作为优化目标就，用以控制养殖成本；然而这样的方式没有考虑到动物的营养需求、以及饲料加工品质以及饲料制粒成型品质，进而造成加工过程中饲料和能源的浪费，影响养殖效益。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种多组分配合颗粒饲料配方的优选方法，而且相比于其他方法，能够满足动物的营养需求、改善饲料制粒成型品质。

为实现上述目的，本发明一种多组分配合颗粒饲料配方的优选方法的技术方案是：

一种多组分配合颗粒饲料配方的优选方法，包括如下操作步骤：

步骤1、构建系统模型：依据动物营养标准与生物模型，构建动物颗粒饲料五个指标计算模型；其中，五个指标计算模型分别为依据配合颗粒饲料的组分比对其原料的流动值、淀粉糊化值、营养成分、水热交换值、调质后粉体成型粘附力值、粪便产物相对营养成分，分别计算流动计算模型、淀粉糊化计算模型、营养成分计算模型、水热交换计算模型、调质后粉体成型力学模型、消化后的粪便产物相对营养成分计算模型；

步骤2、首先，确定L种原料组分和M种饲料营养需求指标的信息，将信息输入到系统中并存储；其中，各原料组分的信息均包括营养含量、原料种类和质量配比范围K_i0-K_in，i＝1、2、3…、L，L为原料种类的数量，K_m为饲料配方所用第m种组分的比例下限值且为第m种组分的比例上限值；其中，0＜K_i0＜100，0＜K_in＜100，L≥5，且原料组分类包括淀粉、蛋白质、维生素、矿物质；输入L种原料组分信息，对饲料配方的种类总数T设定，且T＝5或6；接着，利用预先构建的粪便产物相对营养成分数据库确定饲料配方所产生的饲料经过消化吸收后产生的粪便产物；所述粪便产物数据库中保存有粪便产物的属性及信息；其中，各粪便产物属性信息包括消化后的营养含量、原料种类和质量分数；

步骤3、利用进化遗传算法对饲料配方进行配方设计优化：调取进化遗传算法程序，对所设计的饲料配方配比进行设计优化，该过程操作过程如下：

步骤31：将饲料配方所用的L种原料组分的一个质量比例取值K_mx作为单个个体，将所有个体采用决策变量的真实值进行编码，对种群进行初始化；实数变量K_mx分别为m种组分的质量比例；K_ix为第i种原料组分的质量比例且为原料组分的质量比例范围K_i0-K_in产生的随机数值；