配合飼料生產(chǎn)工藝流程介紹

工藝過(guò)程控制與自動(dòng)化

（一）有些工序過(guò)于復(fù)雜，不能手工操作

（二）勞力被自動(dòng)化取代

（三）自動(dòng)化改進(jìn)了飼料質(zhì)量和飼料質(zhì)量穩(wěn)定性

（四）無(wú)故障作業(yè)

（五）全廠自動(dòng)化

1．原料接收

2．粉碎

3．配料與攪拌

4．流程設(shè)計(jì)

5．制粒

6．出料

信息管理

1．報(bào)告

2．盤(pán)存

3．訂貨

4．工藝過(guò)程控制(SPC)

討論：工藝過(guò)程控制與自動(dòng)化

自動(dòng)化和工藝過(guò)程控制正在促進(jìn)飼料廠發(fā)生種種變化?，F(xiàn)有的技術(shù)手段可以做到讓一個(gè)飼料廠在無(wú)人值班的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)。問(wèn)題在于，這是否切合實(shí)際或是否有這個(gè)必要?

進(jìn)入下個(gè)世紀(jì)后，會(huì)有更多更好的自動(dòng)化手段，但也需要有高度能動(dòng)性的智慧的管理人來(lái)決定該有多大程度的自動(dòng)化。

多數(shù)情況下，管理人是從節(jié)省勞力的角度來(lái)看待工藝過(guò)程自動(dòng)化的。自動(dòng)控制系統(tǒng)可以承擔(dān)飼料廠的大部分繁重單調(diào)的勞作，還有一個(gè)更有力的理由就是要進(jìn)一步提高飼料質(zhì)量和出廠產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性。電腦從事稱重之類的重復(fù)勞動(dòng)是很出色的，而且高度準(zhǔn)確。電腦還能夠監(jiān)測(cè)工序進(jìn)行情況，并連續(xù)性地作出控制決定。一個(gè)擔(dān)負(fù)多項(xiàng)任務(wù)的工作人員很少會(huì)讓一臺(tái)機(jī)器(例如制粒機(jī))以極限能力運(yùn)轉(zhuǎn)，因?yàn)樗蓝乙泊_實(shí)存在停機(jī)的危險(xiǎn)。

毫無(wú)疑問(wèn)，在進(jìn)入更自動(dòng)化的時(shí)代，經(jīng)理和雇員都必須提高智力水平。到那時(shí)，飼料廠的操作人員少了，但留住高水平雇員的花費(fèi)更大。這是對(duì)自動(dòng)化節(jié)省勞力費(fèi)用的設(shè)想發(fā)生爭(zhēng)執(zhí)的一個(gè)論點(diǎn)。今天的飼料廠雇員，很多根本不能照管現(xiàn)有的自動(dòng)控制系統(tǒng)，將來(lái)他們不是接受再培訓(xùn)，就是被替換。

自動(dòng)化的最大長(zhǎng)處或許在于出報(bào)告的能力，從按每分鐘記錄的加工參數(shù)、盤(pán)存和日消耗報(bào)告、單據(jù)、產(chǎn)品出廠報(bào)告、累計(jì)報(bào)告，直至保養(yǎng)記錄和日程等等繁瑣項(xiàng)目都能包括進(jìn)去。我們處于信息時(shí)代，素質(zhì)欠佳的經(jīng)理人員只能被信息壓垮。

有些飼料公司聘請(qǐng)了不具備飼料專業(yè)經(jīng)驗(yàn)的總裁(CEOs)來(lái)管理企業(yè)。這些人都是在其他一些領(lǐng)域有工作記錄的出色的企業(yè)管理人員。他們多半是管理信息的專家。一個(gè)公司是生產(chǎn)飼料、或是食品、或是汽車(chē)，這無(wú)關(guān)緊要。歸根結(jié)底，要想留在管理職位上，要作一個(gè)工序管理人和人事管理人,同時(shí)還必須學(xué)會(huì)作一個(gè)信息管理人。

在下個(gè)世紀(jì)會(huì)有許許多多新添的事物影響飼料廠的設(shè)計(jì)和管理。此刻該看看這個(gè)水晶球里面都是些什么，來(lái)討論今后求生存的問(wèn)題和必需作什么改變。

一、飼料原料

大家都聽(tīng)說(shuō)過(guò)生物工程改造的有機(jī)體(GeneticallyModifiedOrganisms,縮寫(xiě)GMOs)。本世紀(jì)末，大多數(shù)飼料廠遇到的最頭疼的情況是要同時(shí)處理兩種不同來(lái)源的谷物，分別進(jìn)行接收、儲(chǔ)存、粉碎、利用。處于這種情況的通常是玉米、高梁、小麥或大麥，少數(shù)飼料公司現(xiàn)在就面臨處理高油玉米(不是GMO)的問(wèn)題。

未來(lái)，我們可能要同時(shí)處理4種或5種GMO谷物再加上普通谷物，都要求各自保存其產(chǎn)品特征(identitypreservation,縮寫(xiě)IP)。對(duì)這些原料都要分別進(jìn)行接收、粉碎、指定侖位、盤(pán)存、質(zhì)量保證等作業(yè)，可以設(shè)想該有多亂，像是混沌一團(tuán)。

今天是我們?cè)撝只I劃如何去處置未來(lái)局面的時(shí)候了。如果就這樣等著IP谷物上了站臺(tái)，那就真要混沌一團(tuán)了。就眼下的飼料廠來(lái)看是找不到答案的?？赡苄枰藿ㄐ碌膩?lái)料儲(chǔ)存和進(jìn)行粉碎作業(yè)的廠房。

新的廠房應(yīng)當(dāng)從開(kāi)始就在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)出靈活性。例如，我們的典型作法是先將谷物粉碎再配料混合，而歐州人通常是后粉碎。如果把粉碎放在稱重之后，這個(gè)難題就好解決。新的飼料廠應(yīng)當(dāng)是既能作先粉碎也能作后粉碎。

除了GMOs之外，還有各種新的副產(chǎn)品材料進(jìn)入飼料廠。這些材料大多數(shù)是食品加工副產(chǎn)品，在一些特定地區(qū)使用這些材料會(huì)給飼料廠帶來(lái)效益。

（一）來(lái)料接收和儲(chǔ)存

這個(gè)問(wèn)題雖然在前面扼要討論過(guò)，但還有許多地方需要進(jìn)一步推敲。

（二）高速卸料

一個(gè)飼料廠如果用鐵路接收散裝原料，很可能需要一個(gè)供100節(jié)車(chē)皮使用的站軌?；疖?chē)進(jìn)站后15小時(shí)開(kāi)始收取延期停車(chē)費(fèi)，這會(huì)相當(dāng)昂貴。很多公司現(xiàn)在已經(jīng)著手修建更多的儲(chǔ)料庫(kù)和高速卸料系統(tǒng)，為的就是及時(shí)進(jìn)料。

（三）原材料隔離

運(yùn)用當(dāng)今的分析技術(shù)，可以做到在很短時(shí)間內(nèi)對(duì)各種原材料作出分析，根據(jù)一項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)(如蛋白質(zhì)、脂肪或含水量)將原材料合理隔離。一旦實(shí)行原材料隔離，每批原料內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)成分變動(dòng)將急劇減少，從而有可能讓配方十分接近所飼養(yǎng)家畜的營(yíng)養(yǎng)需要，并避免營(yíng)養(yǎng)浪費(fèi)。

這樣作法，顯然需要在修建儲(chǔ)料設(shè)施時(shí)考慮到要有高度靈活性。單為專用糧這一項(xiàng)就必須這樣做。

二、粉碎

谷物粉碎本身沒(méi)有太多的文章好作，但是，粉碎作業(yè)的結(jié)果卻有驚人的影響，涉及重量損耗、攪拌、顆粒飼料質(zhì)量以及家畜的生產(chǎn)表現(xiàn)和健康(潰瘍)。粉碎技術(shù)趨向輥磨發(fā)展，但這趨勢(shì)看來(lái)會(huì)逆轉(zhuǎn)，錘片粉碎機(jī)還會(huì)是首選粉碎機(jī)。

（一）展望未來(lái)的幾個(gè)問(wèn)題

1．鉆孔篩與沖孔篩

2．錘片設(shè)計(jì)

3．錘片冶金

4．空氣輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)

5．噪音控制

6．自動(dòng)化和流程設(shè)計(jì)

7．快速更換篩板

8．快速更換錘片組

（二）立軸錘片粉碎機(jī)

在歐州流行用立軸錘片粉碎機(jī)，與之相對(duì)的是水平軸錘片粉碎機(jī)。據(jù)報(bào)道，立軸錘片粉碎機(jī)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是空氣輔助設(shè)備不是必不可少，其轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生風(fēng)扇的效果，迫使空氣從粉碎室通過(guò)篩層。

有人報(bào)道說(shuō)立式錘片粉碎機(jī)在粉碎混合物料(如后粉碎)時(shí)表現(xiàn)不佳。這位作者對(duì)這種錘片粉碎機(jī)沒(méi)有任何經(jīng)驗(yàn)，也不愿提出推薦意見(jiàn)。

（三）自動(dòng)化

粉碎肯定是一個(gè)應(yīng)當(dāng)完全自動(dòng)的作業(yè)。從選定供料倉(cāng)位，進(jìn)料安排到自動(dòng)啟動(dòng)和停機(jī)，每個(gè)環(huán)節(jié)都要考慮到。在無(wú)人照管時(shí)，通過(guò)儀表和控制系統(tǒng)可以做到安全作業(yè)。

三、配料系統(tǒng)

現(xiàn)有的分批配料系統(tǒng)，技術(shù)是相當(dāng)好的，只是有時(shí)不便于保養(yǎng)，在某些方面尚有待改進(jìn)。

（一）現(xiàn)場(chǎng)配方

目前正在試驗(yàn)一種儀器，用它可以測(cè)定各種化學(xué)成分，如蛋白質(zhì)、某些氨基酸、脂肪、水分、粗纖維、淀粉。將有可能做到幾乎一批一批地重組飼料配方，十分準(zhǔn)確地制成所要的飼料。

（二）稱重準(zhǔn)確性

現(xiàn)在已經(jīng)有幾種微量配料系統(tǒng)，是采用減重的方式而不是往一個(gè)單一分批秤里添重。這種方式也可用于往搬運(yùn)袋或罐箱里裝料的作業(yè)。

用減重的方式，有可能同時(shí)稱量10個(gè)或15個(gè)重量，這就縮短了配料周期，可以連續(xù)打出清單報(bào)告，而且稱重精確度比現(xiàn)在高。到那時(shí)有必要把配料周期控制在1—1.5分鐘，這樣才能趕上今后周期很短的攪拌機(jī)。

四、攪拌(Mixing)

關(guān)于攪拌的問(wèn)題令人十分迷惑。新建的單一品種飼料廠傾向于采用很大的單一攪拌機(jī)(12—15ton)。我認(rèn)為，小型(2—4ton)短周期攪拌機(jī)應(yīng)有一席之地，以提高生產(chǎn)的靈活性和小時(shí)生產(chǎn)量。譬如，一臺(tái)周期為1.5分鐘的3ton攪拌機(jī)可以生產(chǎn)120ton/hr。即使在今天也能做到這水平，將來(lái)可能會(huì)有1.0分鐘周期的攪拌機(jī)。

五、制粒和其他濕-熱處理

在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái)，制粒是不會(huì)被取代的。不過(guò)，會(huì)出現(xiàn)一些革新，從效率和質(zhì)量?jī)煞矫鎸?duì)制粒加以改進(jìn)?，F(xiàn)在就有一些革新和選擇方案可用，但很少加以改型應(yīng)用到現(xiàn)有飼料廠。關(guān)于當(dāng)前和將來(lái)在調(diào)制、制粒和冷卻作業(yè)方面的一些選擇方案簡(jiǎn)要敘述如下。

（一）調(diào)制時(shí)間控制器

任何單一的調(diào)制時(shí)間都不可能是所有飼料的最佳時(shí)間。因此，將會(huì)有所革新使調(diào)制時(shí)間得以變動(dòng)。控制軸的轉(zhuǎn)速和/或調(diào)整葉片角度(pickangle)可以做到這一點(diǎn)。今后應(yīng)針對(duì)每種飼料類型和所要的制粒質(zhì)量控制調(diào)制時(shí)間。

早就知道調(diào)制滯留時(shí)間對(duì)調(diào)制結(jié)果和制粒質(zhì)量有所影響。在去年的VICTAM展示會(huì)上展示了兩項(xiàng)歐州設(shè)備供應(yīng)商的革新：

1．調(diào)制機(jī)角度調(diào)節(jié)(conditionerangle)——幾乎每臺(tái)調(diào)制機(jī)都在水平平臺(tái)上安裝了這種裝置。在調(diào)制機(jī)后面加一條鉸鏈，它能將調(diào)制機(jī)前部提高，使喂料和卸料溜管變得靈活，這樣就可以幾乎無(wú)限制地控制滯留時(shí)間。通常作業(yè)情況下，調(diào)制是在調(diào)制機(jī)處于水平位置時(shí)開(kāi)始。作業(yè)穩(wěn)定后，調(diào)制機(jī)可以傾斜而使滯留時(shí)間延長(zhǎng)到所要的時(shí)間。

2．葉片角度調(diào)節(jié)——這是新開(kāi)發(fā)的一種裝置，可以在作業(yè)進(jìn)行過(guò)程中改變?nèi)~片角度。這種情況調(diào)制機(jī)的軸是空心的，可以在任何時(shí)候轉(zhuǎn)動(dòng)葉片角度。

同樣，制粒作業(yè)是以“標(biāo)準(zhǔn)”調(diào)制機(jī)葉片角度開(kāi)始的，當(dāng)作業(yè)穩(wěn)定后，可以調(diào)節(jié)其角度以加長(zhǎng)或縮短滯留時(shí)間。

3．蒸汽堵(或料堵)——這是一個(gè)相當(dāng)簡(jiǎn)單但有效的革新，是安裝一個(gè)“堵頭”或擋板以堵塞蒸汽出口(復(fù)蓋調(diào)制機(jī)上部三分之二)或物料出口(復(fù)蓋調(diào)制機(jī)底部三分之二)。上部擋板可防止蒸汽不與物料接觸就穿過(guò)整個(gè)調(diào)劑機(jī)排出。底部擋板起一個(gè)堵頭的作用，迫使葉片把調(diào)制的物料提升到擋板開(kāi)口上方。在這種情況下，要認(rèn)真對(duì)待藥劑殘留問(wèn)題，因?yàn)樵诿看芜\(yùn)行結(jié)束時(shí)有25-100公斤物料會(huì)留在調(diào)制機(jī)里面。不過(guò)，兩項(xiàng)革新技術(shù)都對(duì)調(diào)制中的上述問(wèn)題提供了部分解決措施。

（二）水分控制

都知道制粒的質(zhì)量和產(chǎn)率取決于溫度，還取決于水分是否適宜。目前就有水分監(jiān)測(cè)和調(diào)控系統(tǒng)，但準(zhǔn)確度和可靠性都有待改進(jìn)。將來(lái)可以“撥打”設(shè)定物料水分，就像今天的調(diào)控器調(diào)控溫度一樣。

（三）通過(guò)配方提高顆粒飼料質(zhì)量

飼料工業(yè)已接近于能夠通過(guò)配方來(lái)提高顆粒飼料質(zhì)量，正如通過(guò)配方調(diào)整氨基酸、礦物質(zhì)、能量等營(yíng)養(yǎng)因子一樣。通過(guò)配方來(lái)調(diào)整顆粒飼料質(zhì)量更困難一些，因?yàn)槟骋环N原料的增減與顆粒飼料質(zhì)量并不呈線性關(guān)系。如果數(shù)據(jù)資料充分的話，顆粒飼料的質(zhì)量應(yīng)當(dāng)是可以預(yù)測(cè)的。

（四）不停車(chē)調(diào)節(jié)滾輪(環(huán)模間隙)

現(xiàn)在有些廠家供貨就有這項(xiàng)功能選擇，但大家都認(rèn)為這樣調(diào)節(jié)太貴。最近我接觸一個(gè)有這種裝備的制粒廠，使我認(rèn)識(shí)到情況不是這樣。制粒機(jī)嚴(yán)重堵塞后，滾輪自動(dòng)松動(dòng)，制粒機(jī)不用開(kāi)門(mén)就重新啟動(dòng)并清理完畢，整個(gè)過(guò)程不到5分鐘。

（五）加壓制粒

在堪薩斯州Wichita城的PCI公司推出一種新型制粒機(jī)設(shè)計(jì)。物料在略微提高的蒸汽壓力(令溫度達(dá)到100℃以上)中調(diào)制。用這種制粒機(jī)制粒的初步結(jié)果和養(yǎng)雞試驗(yàn)情況是令人鼓舞的?，F(xiàn)在有一臺(tái)試驗(yàn)型樣機(jī)在一家養(yǎng)雞飼料廠運(yùn)轉(zhuǎn)，該廠打算在1999年安裝這樣一臺(tái)生產(chǎn)型制粒機(jī)。

（六）通用制粒熟化機(jī)(UniversalPelletCooker，縮寫(xiě)UPC)

堪薩斯州Sabetha城Wenger制造廠提出了UPC的構(gòu)想。這種機(jī)器說(shuō)是制粒機(jī)，實(shí)際上更像是機(jī)，但制品外觀同顆粒飼料一樣。用UPC可以達(dá)到非常好的顆粒質(zhì)量。這種機(jī)器將會(huì)用到許多專用產(chǎn)品上，如水產(chǎn)飼料、幼畜飼料、以及像寵物飼料之類的高效益產(chǎn)品。

（七）膨脹機(jī)

對(duì)高溫—短時(shí)調(diào)劑器的構(gòu)想在美國(guó)評(píng)價(jià)不一。該工藝會(huì)提高制粒質(zhì)量幾乎是毫無(wú)例外，但卻不是總能提高家畜飼養(yǎng)效果。其保養(yǎng)和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高得驚人。有人在用這種膨化飼料喂豬時(shí)，豬患潰瘍。

有些公司在探索能否只進(jìn)行膨化(不制粒)。在密度和產(chǎn)品的流散性方面有些問(wèn)題，但飼養(yǎng)試驗(yàn)的情況似乎與顆粒飼料一樣。

（八）冷卻機(jī)

幾乎所有近期新建的飼料廠都采用逆流冷卻機(jī)。但是，目前的冷卻機(jī)設(shè)計(jì)都未能解決最終產(chǎn)品的水分控制問(wèn)題。

我覺(jué)得，將來(lái)的冷卻機(jī)應(yīng)當(dāng)裝有水分感應(yīng)和控制設(shè)備，應(yīng)當(dāng)將產(chǎn)品既能冷卻也能干燥到安全水平。這要求廠家提供的冷卻機(jī)具有加熱兼冷卻區(qū)、氣流控制、以及精巧的控制設(shè)計(jì)。

六、制粒后噴涂添加劑

在把植酸酶和其他熱敏感添加劑應(yīng)用到飼料生產(chǎn)之際，飼料工業(yè)立即面臨一場(chǎng)挑戰(zhàn)。要把50g甚至25g活性物質(zhì)均勻地混到1ton飼料里面，這是一場(chǎng)真正的挑戰(zhàn)，我們根本做不到，現(xiàn)在做到的是每ton混合9—36kg脂肪和油。

現(xiàn)在也有許多這方面的技術(shù)，但是要在現(xiàn)成的設(shè)施中應(yīng)用這些技術(shù)都過(guò)于昂貴。應(yīng)當(dāng)把這種構(gòu)想放在新設(shè)計(jì)修建的設(shè)施中去實(shí)施。減重系統(tǒng)、重量傳送帶或重量螺旋喂料器都能夠控制顆粒流量并向控制器發(fā)送信號(hào)，這樣就能準(zhǔn)確掌握添加劑用量。

我認(rèn)為，植酸酶只是未來(lái)多種多樣熱敏感添加劑的一個(gè)開(kāi)端。其他各種酶、藥劑、維生素及生物制品可能都要求同樣的甚至更高的精確水平。我的建議是：現(xiàn)在就著手準(zhǔn)備。

七、出廠和交貨

（一）混合(Blending)

飼料廠經(jīng)理與營(yíng)養(yǎng)師之間總有一點(diǎn)爭(zhēng)執(zhí)。營(yíng)養(yǎng)師希望在養(yǎng)豬或養(yǎng)火雞時(shí)有12至20種不同的飼料供不同生長(zhǎng)期使用，養(yǎng)雞也要有8至12種飼料。而大多數(shù)飼料廠希望一種家畜就用一種飼料。這是一個(gè)進(jìn)退兩難的處境，配方越多，飼料廠的生產(chǎn)和交貨效率越低。

少數(shù)公司的作法是生產(chǎn)兩種或三種基本配方，交貨時(shí)用混合(blending)的辦法制作出每個(gè)生長(zhǎng)階段需要的飼料。理論上說(shuō)，生產(chǎn)三種飼料可以無(wú)限地制造出準(zhǔn)確符合家畜任何生命階段營(yíng)養(yǎng)需求的各種飼料。

這里必須提到一些實(shí)際問(wèn)題?；旌闲枰碇媚承╊愋偷姆Q重或配料設(shè)備，精確度是一個(gè)問(wèn)題，還有混合導(dǎo)致的顆粒質(zhì)量降等問(wèn)題，而且，混合料的均勻性必須至少要像原來(lái)飼料那么好。

然而，混合畢竟不失為一個(gè)解決辦法，讓飼料廠的運(yùn)行和所生產(chǎn)的飼料都能滿足所飼養(yǎng)的家畜的需要。

小結(jié)

要預(yù)測(cè)21世紀(jì)飼料廠將會(huì)是什么樣子，并不比預(yù)測(cè)我們下一屆總統(tǒng)是誰(shuí)更容易。我們有許許多多選擇。掌握的信息越多，作出的選擇越好。

飼料廠將會(huì)更深入地涉及食物安全、環(huán)境保護(hù)、以及畜牧業(yè)效率和經(jīng)濟(jì)效益，這是毫無(wú)疑問(wèn)的。誰(shuí)能從報(bào)刊雜志和展示會(huì)等等獲取最佳信息作出明智決策，誰(shuí)就能在未來(lái)中生存。我們(美國(guó)人)往往傾向于跟著歐州人的潮流走，因此來(lái)自歐州的信息有可能預(yù)告今后將會(huì)發(fā)生什么事情。