飼料生產中的新技術

yg2100 · 發表于 2009-10-15 11:37:01

飼料生產中的新技術

　

　　畜牧業在最近二十年發生了很大變化，而且變化越來越快。
　　畜禽遺傳基礎的改善迫使飼料生產者生產出高質量的飼料以適應優質畜禽品種較高的營養需要量。對營養知識、環境問題以及倫理關系的深入理解，要求飼料生產者改變其生產程序。新添加劑如酶的使用就要求飼料生產者和設備供應商考慮使用低含量飼料的加工設計。本文對飼料生產技術、設備及操作的最新進展進行了綜述，并對21世紀飼料廠進行了瞻望
。
　　必須進行革新.要求飼料工業革新的原因很多。某些情況下，經濟上無力競爭即要求生產者采用更有效的技術。其它情況下，政府機構的新規定迫使生產者作出改變。不管何種情況，在競爭性行業或商業中都要求采用新概念和新技術，而飼料工業自身要求改新的情況很少。
　　要求飼料生產革新的因素有政府法規、規章及公眾對食品安全的關注；飼料添加劑及生長促進劑的使用，殺蟲劑及其它化學物質在飼料及其產品中的殘留。用于促生長作用的飼料添加劑有可能在將來某個時候被禁止使用。盡管由于使用添加劑而產生的抗菌性缺乏科學證據，但公眾對此的認識可能足以取消現行添加劑的使用。
　　飼料工業可能不得不使用熱滅菌過程來消除船運飼料微生物污染，這在所有歐洲國家都已執行，美國在以后幾年也會采用這一政策。
　　飼料成份
　　我們每個人都聽說過遺傳改良有機物(geneticallymodifiedorganisms,gmos）在本世紀末，許多飼料廠面臨的最大問題是處理兩種谷物來源，它們必須分別收購、貯存、粉碎及使用。將來多至四五種gmo谷物以及被要求證實保護的常規谷物可用于飼料工業。可以想象收購、粉碎、貯存空間配給以及品質鑒定時的混亂場景。現在正是飼料廠管理者考慮如何處理這一問題的時候，一旦等到需要證實保護的谷物已經火車運出，混亂就不可避免了。對現行飼料廠沒有容易的解決辦法，很可能需增加貯存及粉碎空間。在添加新的設施時，從一開始就應該設計得靈活些。例如，美國飼料工業常將谷物進行前粉碎然后用于配料及混合，而歐洲常使用后粉碎。如果稱量后粉碎，問題就解決了。新型飼料廠應建成既能有效地進行前粉碎也能有效地進行后粉碎。除了gmos谷物，新型副產品越來越多地用作飼料。有些來源于食品加工業，因而其成份有特殊性。在原料收購及貯存時，快速卸貨及貨物隔離在將來非常必要。如果飼料廠通過火車獲得大宗原料，100節有效車廂是必需的。船運滯留期比火車運輸晚15小時以上，則導致運費上升。很多情況下，公司已著手建設額外的貯存及快速卸貨系統以期即時獲得原料。隔離有效允許某一特定批次的原料營養素含量戲劇性下降。現行分析技術能在極短時間內檢測出原料中某些成份含量。根據某一關鍵成份如蛋白、脂肪及水分的含量隔離存放，從而使配出的飼料更接近于給定動物的營養需要，避免養分浪費。顯而易見這要求飼料廠貯存系統有很大的靈活性，專一原料的要求也同樣如此。
　　粉碎
　　關于谷物粉碎并不十分講究，但粉碎的結果對飼料收縮、混合性能、制粒品質以及動物生產性能與健康（潰瘍）有戲劇性影響。盡管滾筒式粉碎機已成為趨勢，但情況有些回轉，錘片式粉碎機在短時間內不會消失。在歐洲，垂直軸錘片粉碎機代替了水平軸錘片粉碎朵。據報道前者有一個優點即不需要空氣輔助，轉輪能產生風扇的效果，迫使空氣從粉碎室通過篩網。另外，垂直軸錘片式粉碎機對飼料混合不好（如后粉碎）飼料粉碎幾乎是全自動化的，從選擇正確的原料包到物流的自動啟閉都必須考慮，甚至在無人看管時，粉碎過程也應考慮進行適當檢測及控制。
　　分配系統通常的分批稱量系統技術很好，但有時很難保持，某些方面還有待提高。其中之一是在線革新，應經常檢測測定蛋白質、某些氨基酸、脂肪、濕度、纖維素和淀粉等分學成份的儀器。對每批飼料進行檢測是可能的，這樣可極大地提高飼料成份含量精度。
　　稱量精度是另一方面，有常量稱量系統，在每批稱量時使用失重而不是凈重，這樣可包括裝運袋或裝運罐中的成份。使用失重系統，可同時稱出10或15份，這樣可縮短批次之間的循環時間，提供連續性報告，且稱量比常規更準確。1.0～1.5分鐘的批次循環是必需的，可與將來短混合循環相配。
　　配合
　　對新型單一性畜種飼料生產廠是否有增大單個攪拌機容（12～15噸）的趨勢很難說。我個人認為小型（2～4噸）短循環期攪拌由于其生靈活性及每小時的高產量還將有一席之地。如3噸的攪拌機，1.5分鐘一個循環，1小時可產生120噸配合飼料，這在當今是可能的，將來可望達到1分鐘一個循環。制粒及其它熱液處理制粒在可預見的將來是不可替代的，但在制粒效率及制粒品質上還可改進。一些改革在當時是有效的，但很少能適合已有的飼料廠。下面是調質、制粒及冷卻方面的一些趨勢。
　　調質時間控制器
　　每一個調質時間并不適合所有飼料，改進后可使調質時間變為可控變量，用軸速和/或拾物角即可控制。調質時間可根據飼料類型或所需顆粒質量而調。長期以來一直認為調質殘留時間對調質及顆粒質量均有影響，去年歐洲設備供應商在這方面有些革新，其中包括調質器角度、捕食角調整及蒸汽或粉碎wiers。調質器基本上都安裝在水平平臺上。在調質器后部安上鉸鏈，以抬高其前端，便于進出料噴管靈活使用，這樣有可能對殘留時間達到無限控制。常規情況下，調質開始時調質器成水平狀態，一旦穩定后，即可傾斜至所需水平。新型號調質器在操作過程中捕食角均可調節，這種情況下，調節桿呈中空，隨時可轉動，當漿角達到標準值時開始制粒，穩定后漿角還能調節以增減殘留時間。對調質器相對簡單而有效的改進是安裝平板以阻止蒸汽和粉料的逃逸，頂板可防止蒸汽沒調質器溢出而不與粉料接觸，底板可迫使捕食嘴抬高已調質完的粉料，這種情況下，藥物殘留很嚴重，因為每次均有50～200磅飼料留在調質器內，但有兩種技術解決這一難題。　　濕度控制眾所周知，制粒品質和生產率依賴粉碎的濕度及溫度、濕度檢測和控制系統很有效但必需提高精度和耐抗性。現在調節粉料的濕度就象調節其濕度一樣簡單。
　　制粒品質工業上現在能做到以配方調節顆粒質量就象調節氨基酸、礦物質、能量等一樣。顆粒品質不隨物料成份線性變化，這點難度較大。隨著數據增加，顆粒品質應可預見。
　　在線滾動調節這是一種有效但代價太高的調節方式，有關顆粒機的最新經驗表明情況并不完全這樣。與調質時間一樣，單一滾動設置并不對所有物料均有最佳效果，在線滾動調節能解決這一難題。
　　制顆壓力由pci設計的新型顆粒機蒸汽壓力稍稍上升，粉碎溫度就可上升至z12°f以上，其制粒質量及肉雞生產性能的初步結果令人鼓舞。現在生產機與樣機一樣可在1999年安裝到肉雞飼料廠。
　　通用顆粒蒸煮機（upc）通用顆粒蒸煮機的概念由wenger制造廠提出。與顆粒機比，它更接近膨化機。但其產品呈顆粒狀。使用upc可獲得非常好的制粒效果，在水生動物、雛畜料以及寵物飼料中均有廣泛的應用前景。
　　膨脹機高溫短時調質機的要領在美國雖有變化但還可接受。顆粒質量有所提高，但動物的生產性能未見提高，而且維護和加工成本很高。另一問題是使用膨脹飼料影響豬的健康（潰瘍）。一些公司正在探索熱膨而不制粒的可能性。容重和流量還存在問題，但動物的生產情況等價于顆粒料。
　　冷卻機逆向冷卻機在新建的飼料廠應用很普通，但成品濕度控制問題還沒解決。我認為將來的冷卻機應裝有濕度感應控制系統，能干燥物料就象冷卻物料一樣達到安全水平。這需要冷熱兩個帶以及氣流控制等。
　　后制粒的額外應用后制粒面臨的挑戰是飼料中添加諸如植酸酶及其它熱每感添加劑。另一挑戰是在一噸飼料中均勻地添加25～50克活性物質，我們不能簡單地象在1噸料中添加20～80磅油脂那種方式添加。現有許多技術革新費昂貴不能運用到現役設備，這在新設計和新建設中應考慮。失重系統、稱帶稱螺喂食器均能控制顆粒流速，給出信號以便加入準確數量的添加劑。
　　植酸酶是低含量熱敏感性添加劑的基礎，其它酶、藥物、維生素和生物制劑要求相似或更好的精度，我們現在就應作好準備。
　　卸貨和傳輸
　　飼料廠管理者與營養學家之間有許多矛盾。營養學家想給豬、火雞一生配制12～20種不同飼料，肉雞8～12種。大多數飼料廠管理者想給每種動物配制一種飼料。這是個兩難問題。配方越多，飼料廠生產效率及生產量越低。一些公司生產出二、三種基礎飼料，然后在出口處按不同比例混合以生產出滿足動物各生產階段的飼料，這在理論上是可能的，但實際上卻有難度。混合需要另外稱重和額外配比，精度是一個問題，還可出現顆粒品質降級。成品混合均勻性至少應與基礎飼料一致，這樣有利于解決飼料廠高效生產和滿足動物營養需要之間的難題。
　　小結預測21世紀飼料廠象什么很難，但有許多形式供選擇。情況掌握得越多，越容易選擇。毫無疑問，飼料廠將更多地與食品安全、環境問題，畜牧場生產效率及經濟聯系在一起。能生存下來的飼料廠必然是那些信息來源廣泛的飼料廠，他們能根據期刊、周刊、雜志、交易會、報刊上有用的信息做出符合邏輯的決定，他們也根據歐洲的發展趨勢來預測未來。