110 高普考普通考試 動物技術 飼料與營養學概要 考古題詳解
第 一 題30 分
請說明豬、雞如何在牠們的消化道進行消化、吸收、利用食物中的碳水化合物。
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核心觀念
本題比較豬與雞消化、吸收及利用碳水化合物的方式。答題主軸是:消化道構造不同,造成碳水化合物的消化部位、主要終產物與吸收利用方式不同。
碳水化合物包括澱粉、糖類及纖維性多醣。澱粉與多數糖類可由消化酵素分解;纖維素等非澱粉多醣則不能由豬、雞自身的消化酵素充分分解,主要仰賴後腸微生物發酵。
解題方法
依序說明「消化部位與酵素 → 分解產物 → 吸收位置與形式 → 體內利用」,並分別比較豬與雞。兩者都能在小腸消化、吸收澱粉衍生的單醣;主要差異在於豬的後腸較發達,微生物發酵及揮發性脂肪酸利用較有意義;雞的盲腸發酵有限,主要依賴小腸酵素消化可利用碳水化合物。
豬
消化
- 口腔:採食與咀嚼使飼料變細,增加酵素作用表面;唾液主要協助潤濕、吞嚥,澱粉的酵素性消化不以口腔為主。
- 胃:胃酸使唾液澱粉酶失活,胃內缺乏重要的澱粉分解酵素,因此碳水化合物的酵素性消化有限。
- 小腸:胰液中的胰澱粉酶將澱粉分解為麥芽糖、麥芽三糖及短鏈糊精;小腸刷狀緣酵素再將其分解為單醣。雙醣酶包括麥芽糖酶、蔗糖酶及乳糖酶等,分別作用於相應的雙醣。
吸收與利用
葡萄糖、半乳糖等單醣主要在小腸被吸收,經門脈送至肝臟,再供組織利用。葡萄糖可經細胞呼吸產生能量,也可轉為肝醣、肌肉肝醣儲存;能量過剩時,則可轉為脂肪。乳糖消化後產生的葡萄糖與半乳糖也循此途徑利用。
未在小腸消化的纖維及其他可發酵碳水化合物進入盲腸、結腸後,由微生物發酵產生揮發性脂肪酸,主要包括乙酸、丙酸及丁酸。揮發性脂肪酸可由後腸吸收,供能或作為代謝原料;
第 二 題30 分
請說明我國的玉米國家標準是以哪些項目作為分級的依據,並請說明使用等級低的玉米,會有哪些風險?該採取什麼措施來減少前述風險所帶來的傷害。
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核心觀念
本題考查飼料玉米的 CNS 品質分級指標,以及低等級玉米在飼料使用與儲存上的風險管理。分級是依玉米的容重量、水分、破碎粒及夾雜物、損害粒與熱損粒等品質項目判定;等級愈低,代表容重量較低,或品質缺點的容許上限較高。
以下依命題年度(民國 110 年)的玉米國家標準說明。這些項目是品質分級指標,不等同於玉米完整的營養成分分析,也不能取代黴菌毒素檢驗。
解題方法
先列出分級依據,再把低等級常見的品質缺點連結到可能的飼料與儲存風險,最後提出相對應的預防措施。這樣可避免只寫「品質較差」,卻沒有說明風險來源與處理方式。
我國飼料玉米的分級項目如下:
| 分級項目 | 說明 |
|---|---|
| 每公升最低容重量 | 反映玉米粒的充實程度及容積重量;等級愈低,最低容重量愈低。 |
| 水分 | 水分過高會增加儲藏期間發熱、結露、黴菌生長及品質劣變風險。 |
| 破碎粒及夾雜物 | 包括破碎玉米粒、易通過規定篩孔的玉米粒,以及玉米以外的異物;含量過高會影響批次均一性與飼料品質。 |
| 損害粒總量 | 包括熱損、發芽、霜害、發霉、雜斑、病害、蟲蛀或不良氣候造成損害的玉米粒或碎粒。 |
| 熱損粒 | 指因受熱而嚴重變色或受損的玉米粒或碎片,為損害粒中的特定項目。 |
各級的主要限量如下:
| 等級 | 每公升最低容重量(公克) | 水分最高限量(%) | 破碎粒及夾雜物最高限量(%) | 損害粒總量最高限量(%) | 熱損粒最高限量(%) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1級 | 730 | 13.5 | 2.0 | 3.0 | 0.1 |
| 2級 | 700 | 14.5 | 3.0 | 5.0 | 0.2 |
| 3級 | 670 | 15.0 | 4.0 | 7.0 | 0.5 |
| 4級 | 630 | 15.0 | 5.0 | 10.0 | 1.0 |
| 5級 | 600 | 15.0 | 7.0 | 15.0 | 3.0 |
另外,國家標準規定第 3、4、5 級不得作為糧食用;非供糧食使用者,黃麴毒素總量(Aflatoxin B₁、B₂、G₁、G₂)應在 50 ppb 以下。這項規定不表示只要符合該數值就適合所有動物或所有飼養階段,仍須依飼料用途及相關規範把關。
低等級玉米的風險與減害措施
第 三 題20 分
請分別說明飼料的粗纖維及中洗纖維如何進行分析?並請說明粗纖維及中洗纖維所含成分的差異。
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核心觀念
本題比較的是兩種以不同方法界定飼料纖維的指標:
- 粗纖維(crude fiber, CF):採用 Weende 法,以稀酸、稀鹼依序消化後,測量留下的有機殘渣。它是操作型定義,不等於飼料中全部的細胞壁物質。
- 中洗纖維(neutral detergent fiber, NDF):採用 van Soest 中性洗劑法,測量中性洗劑不溶的細胞壁殘渣,主要用來估計飼料的總細胞壁成分及反芻動物採食量限制。
兩種結果都是依分析殘渣重量計算,但消化試劑不同,因此溶去的成分與留下的纖維組成也不同。
解題方法
一、粗纖維分析:Weende 法
將已粉碎、必要時先脫脂的樣品,依序以稀硫酸及稀氫氧化鈉煮沸消化,再稱量殘渣並扣除灰分:
- 稱取一定量飼料樣品;脂肪含量較高時先以乙醚脫脂。
- 以約 1.25% 硫酸煮沸消化約 30 分鐘,過濾並以熱水洗至不含酸。
- 將殘渣以約 1.25% 氫氧化鈉煮沸消化約 30 分鐘,過濾並以熱水洗至不含鹼。
- 將殘渣烘乾稱重,再灰化並稱重。烘乾殘渣與灰化後殘渣的重量差,是粗纖維的有機物重量。
若樣品重量為 ,乾燥殘渣重量為 ,灰化後灰分重量為 ,則:
酸、鹼消化會溶去大部分可溶性物質,並使部分細胞壁成分也流失;所以測得的粗纖維通常低於實際細胞壁物質總量。
二、中洗纖維分析:van Soest 法
以中性洗劑煮沸處理樣品,溶解除細胞壁以外的多數細胞內容物,留下不溶殘渣:
- 將定量、粉碎的樣品置於濾袋或適當過濾裝置中。
- 加入中性洗劑煮沸消化;常用配方含界面活性劑,並可加入亞硫酸鈉以降低殘渣中的蛋白質污染。
- 含澱粉樣品通常加入耐熱 α-澱粉酶,以減少澱粉殘留造成的高估。
- 過濾並充分洗滌,將殘渣烘乾稱重;若要求無灰基結果,再灰化扣除灰分。
第 四 題20 分
請分別列舉製作飼料粒狀料的優點與缺點各 5 項。
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核心觀念
粒狀料是將粉狀飼料調質後,經壓模成形製成的飼料。製粒通常會加入水分或蒸汽,利用熱與壓力使飼料成形;成品再經冷卻、乾燥後供動物採食。題目考的是製粒對飼料加工、貯運與動物採食的影響,應同時列出實際優點與代價。
解題方法
可從「飼料保存與利用、採食管理、加工成本與營養變化」四個面向整理:優點著重粒料較易搬運、減少分選及浪費,缺點則著重設備與能源成本、熱處理造成的營養風險,以及粒料品質可能受損。
優點
- 減少選食與分離:各種原料混合後壓成粒狀,動物較難只挑選偏好的原料,有助於攝取較均衡的日糧。
- 降低粉塵與飼料浪費:粒料較不易飛散,可減少粉塵、撒落及料槽中的飼料損失。
- 便於搬運、輸送與貯存:粒料流動性較佳,較適合機械化輸送與自動化餵飼,也便於計量和管理。
- 提升採食效率:飼料體積通常較緊密,動物採食時較少受粉塵干擾,部分情況下可縮短採食時間、增加採食量。
- 改善衛生與利用性:調質及製粒的熱處理可降低部分微生物與寄生蟲污染;粒料也較不易在搬運時分層,使每口飼料的組成較一致。
缺點