总能
总能是指饲料中有机物质完全氧化燃烧生成二氧化碳、水和其他氧化物时释放的全部能量,主要为碳水化合物、粗蛋白质和粗脂肪能量的总和。总能可用氧弹式测热计(Bomb Calorimeter)测定。
基本信息
- 中文名
总能
- 外文名
gross energy
- 别名
GE
- 含义
饲料完全燃烧所释放的热量
- 测定
氧弹式测热计
动物营养学
简介
饲料的总能取决于其碳水化合物、脂肪和蛋白质含量。三大养分能量的平均含量为:碳水化合物 17.5 kJ/g ;蛋白质 23.64 kJ/g;脂肪39.54 kJ/g,其能量含量不同与其分子中C/H比和O、N含量不同有关,因为有机物质氧化释放能量主要取决于C和H同外来O的结合,分子中C、H含量愈高,O含量愈低,则能量愈高,C/H比愈小,氧化释放的能量愈多,因每克C氧化成CO2释放的能量(33.81 kJ )比每克H氧化成H2O释放的热量(144.3 kJ )低。脂肪平均含77% C、12% H、11% O ;蛋白质平均含52% C、7% H、22% O;碳水化合物含44% C、6% H、50% O。脂肪含O最低,蛋白质其次,碳水化合物最高,因此,能值以碳水化合物最低,脂肪最高,约为碳水化合物2.25倍,蛋白质居中。同类化合物中不同养分产热量差异的原因同样可用元素组成解释。如,淀粉产热量高于葡萄糖,主要是每克淀粉的含C量高于每克葡萄糖的含C量。
计算方法
总能=粪能+消化能
消化能=尿能+甲烷能+代谢能
代谢能=热增耗+净能(热增耗过去又称为特殊动力作用或食后增热,是指绝食动物在采食饲料后短时间内,体内产热高于绝食代谢产热的那部分热能。热增耗以热的形式散失。在冷应激环境中, 热增耗是有益的,可用于维持体温。但在炎热条件下,热增耗将成为动物的额外负担,必须将其散失,以防止体温升高;而散失热增耗,又需消耗能量。)
净能=维持净能+生产净能
动物总产热=维持净能+热增耗
物理学
在古典力学中,一个物理系统的总能量或称总能,是其势能(位能)与动能的和。所有的能量形式都可分类成此二类中的一者,总能可以等效地说是能从系统取得的理论性最大能量值。
在近代物理中,一个物理系统的总能是其静能量、总动能及势能的和,包括了系统内部状态相关的内能。
总能的测定
测定原理
有机物的燃烧热系单位质量有机化合物完全氧化时,所能释放出的热量,称为该物质的燃烧热,也称总能。
根据热力学第一定律,一个热化学反应,只要其开始与终末状态一定,则反应的热效应就一定。这一原理使我们测定各种物质的燃烧热变为有意义。有机物差不多均能氧化完全,并且反应进行很快,因此,准确地测定燃烧热就有了可能。由所测得的燃烧热还可以计算反应的热效应和化合物的生成热。
将由消化代谢试验所用的饲料或日粮以及所收集的粪、尿样品,制备成一定质量的测定试样,装于充有(25±5)kg·cm-1纯氧氧弹中进行燃烧。燃烧所产生之热量为氧弹周围已知质量的蒸馏水及热量计整个体系所吸收,并由贝克曼温度计读出水温上升的度数。该上升的温度乘以热量计体系和水的热容量之和,即可得出试样的燃烧热。
在测定过程中一些因素会影响测定结果的准确性,须加以校正才可得出真实的热价。例如,由于辐射的影响,水温上升的度数与由燃烧产热所致的实际升温之间有偏差;引火丝本身燃烧的发热量;以及含有氮、硫等元素的样品,在氧化后生成硝酸、硫酸,其发热量应予以扣除等。