乳豬料生產工藝中存在的主要問題及解決措施

007畜牧 · 發表于 2013-9-27 09:48:36

宋春風王紅英
　　據資料統計分析[1]，2007年我國飼料工業總產值3 335億元,生產總量達到12 330.97萬噸,其中豬飼料產量達到4 001萬噸。隨著我國養豬生產規模和生產水平的不斷提高,乳豬料需求量將逐步增大。按每年飼養4.5億頭豬計算,乳豬料需求量將達到200萬噸/年以上,而目前的市場銷售量大約為20萬噸/年,可見我國的乳豬料在國內市場占有率還很低,發展前景廣闊。
　　但同時我國的生豬養殖過程中存在仔豬補料、斷乳階段的腹瀉發生率和死亡率居高不下（普遍在20%以上）的問題，乳仔豬飼料生產技術一直是制約我國乳豬料生產發展的主要瓶頸之一。
　　1 我國乳豬料加工工藝現狀
　　從20世紀70年代至今，我國飼料行業經歷了30多年的發展，取得了巨大的成就。多年來我國一直是世界第二大飼料生產國。而乳豬料的研究作為其中的一個分支，也得到了迅速的發展，無論是配方還是工藝方面均日漸成熟、接近世界先進水平。圖1為國內主要的乳豬料生產工藝。
　　此種工藝生產的乳豬料，具有淀粉糊化度高、仔豬消化率高、對營養物質的破壞性小、生產效率高等優點。其中，由于玉米、大豆等大宗原料的膨化加工較為繁瑣，很多乳豬料生產企業采用直接采購膨化原料的方法，大大提高了生產的效率。

　　盡管乳豬料生產工藝日趨完善，但在實際生產過程中，仍然存在很多難以解決的問題。
　　2 乳豬料生產過程中的主要問題
　　2.1 產品品質問題
　　仔豬的消化器官發育尚不完全，消化能力差，很容易出現下痢和飼料轉化率低的情況。從而導致仔豬成活率降低，死亡率增加以及增重效果差，給養豬業帶來巨大的經濟損失。盡管科研工作者和生產者早已發現這些問題，但一直沒有找到有效的解決方法。
　　引起仔豬下痢和飼料轉化率低的原因很多，單從乳豬料生產加工角度考慮，有以下原因。
　　① 乳豬料中存在抗營養因子。如抗胰蛋白酶因子、植酸、α-淀粉酶抑制因子和植酸凝血素等易引起仔豬消化不良且易產生抗原，從而導致下痢。這些抗營養因子主要存在于加工不當的植物性原料（大豆、豆粕）中。如果對原料加工不合理，這些抗營養因子就得不到很好的殺滅和抑制。
　　② 飼料中的淀粉糊化度、膨化度達不到要求。乳豬料產品淀粉糊化度不高，仔豬消化利用率低，導致增重不明顯。目前，國內大部分企業僅以淀粉糊化度為指標衡量原料的加工品質，但淀粉糊化度高，膨化度不一定高。如果膨化度達不到要求，會導致產品黏度降低，適口性差，影響仔豬的采食量。
　　③ 乳豬料的加工質量標準缺失。這與飼料行業當前注重動物營養配方輕加工工藝技術的研究有關，企業對乳豬料產品品質的控制完全依據企業標準，但常常企業標準中并未出現加工質量指標（除混合均勻度變異系數以外）。
　　2.2 產品品質穩定性問題
　　仔豬的生理機能不完善，不但對乳豬料的品質有一定的要求，而且對產品品質的穩定性要求也很高。當飼料的品質發生變化時，仔豬很容易出現應激反應。從目前國內乳豬料生產企業的生產情況看，對產品品質一致性的研究還停留在研究各個工序的影響上，如何從整個生產工藝、生產過程參數控制的角度來有效保證產品品質的穩定性，依然沒有得到很好的解決。主要表現在以下幾個方面。
　　① 顆粒飼料的硬度難以控制。顆粒飼料的硬度不僅影響粉化率和耐久指數，還影響適口性。因此，適宜的硬度對產品品質有著重要的影響。顆粒飼料硬度的大小，與水分的含量有著直接的關系。水分含量過高，會導致飼料松散，粉化率高；水分含量過低，會導致顆粒飼料過硬，影響適口性，降低飼料品質[2]。因此控制適宜的水分含量是得到理想硬度的關鍵環節。一般情況下，顆粒飼料的水分含量不高于12.5%。而在整個乳豬料生產過程中，調質工段的蒸汽添加對顆粒飼料中的水分含量有著重要的影響，在調質過程中對蒸汽質量的要求是極其嚴格的，只有添加干飽和蒸汽才能得到優質的顆粒飼料。如果添加的蒸汽為過飽和蒸汽，最終得到的顆粒飼料的水分含量就會偏高，硬度較差；如果添加的蒸汽為不飽和蒸汽，則調質溫度達不到要求，不能有效的滅菌。準確地添加符合要求的蒸汽對設備的要求較高，目前，國內很多的飼料生產企業還沒有完全達到這一水平。
　　② 關鍵工藝參數難以控制。目前，國內的乳豬飼料生產企業普遍存在產品品質一致性控制問題。由于原料批次的差異，可能會出現飼料原料品質上的波動，這就需要對關鍵的工藝參數進行適當的調整，以保證飼料產品品質的一致性。生產企業采取的主要手段往往是憑借老工人的經驗，進行試探性的調整，這種方法不但效率低，而且存在一定的風險。
　　2.3 能耗問題
　　隨著飼料工業的迅猛發展,飼料行業已經趨向于低利化。從目前的行業現狀來看,飼料配方和加工工藝日益成熟,各個生產企業之間的差異越來越小。因此,面對日益激烈的競爭,許多生產者把目光投向降低能耗以減少成本。然而與發達國家的飼料生產企業相比,我國的飼料生產企業在節能降耗方面還存在一定的差距,主要表現在生產設備和加工工藝兩個方面。
　　生產設備方面主要體現在：①在粉碎機、制粒機、除塵系統等高能耗設備的節能技術研發上；②針對不同的養殖對象，設備加工性能的多功能性不強，即設備的適應性不強。
　　在加工工藝方面主要體現在工藝生產線的設計剛性有余，柔性不足。對飼料生產企業的產品轉型適應性不夠。
　　這些因素均使生產過程中能耗較高，提高了生產成本，且成為制約企業發展的關鍵問題。
　　3 解決措施
　　3.1 膨化技術的應用
　　擠壓膨化是一種集混合、揉合、剪切、加熱、冷卻和成型等多種作業于一體的加工過程[2]。目前生產膨化飼料的主要設備是螺桿式擠壓膨化機,根據處理原料水分的高低,可分為干法擠壓膨化和濕法擠壓膨化兩類。
　　國內一些研究表明,膨化料已基本解決了仔豬下痢問題[3]。同時國外學者也發現：原料膨化后可以顯著提高淀粉的糊化度，有利于提高仔豬的消化率、減少或消除仔豬下痢的情況，促進仔豬生長(見表1)[4]。并且在高溫高壓的環境下，可以有效地抑制天然存在的抗營養因子(如大豆中的胰蛋白酶抑制因子)和有毒成分(如植酸、芥子苷、棉酚等)(見表2、表3)[5－6],同時高溫可殺滅物料中的微生物，并鈍化可以引起飼料儲藏期劣變的各種酶。

　　3.2 產品品質一致性控制研究
　　目前，關于生產工藝中各個工序對產品品質影響的研究已經比較清楚。其中飼料配方（原料的選擇）占40%，原料粒度占20%,調質占20%，環模規格占15%，冷卻和烘干占5%[7]。如何從整個加工工藝的宏觀角度控制產品的品質，成為研究發展的趨勢。
　　隨著計算機科學技術的發展，飼料行業的工作者也應該將計算機技術、自動控制、預測等高水平技術應用于飼料行業。從整個生產工藝流程出發，綜合考慮原料品質、加工過程參數對最終產品品質的影響，以及它們之間的相互關系，并建立涵蓋整個生產工藝的產品品質一致性控制系統，從而有效地控制產品的品質，保證品質的穩定性。
　　3.3 降低能耗
　　傳統的飼料加工設備，已經不能滿足企業降低能耗、減少成本的要求。在競爭日益激烈的情況下，開發新型的飼料加工設備成為降低能耗的有效途徑。
　　3.3.1 新型粉碎設備
　　粉碎是一個高能耗、高損耗的工序。它的加工成本占整個飼料加工成本的1/3～1/4[8]。一般情況下，原料粉碎度越細，制粒質量越高，但粉碎粒度過細，會使生產成本增加，同時容易引起仔豬的呼吸道疾病，增加腸胃負擔；反之粉碎粒度過粗，制成顆粒后較易破碎，穩定性較差，降低產量。
　　橫寬型振動篩錘片粉碎機，在粉碎機篩下面裝一偏心振動電機，偏心塊的轉動引起的反作用力，使篩面有序地從各個相位連續不斷地接近旋轉的錘的末端，這種振動改變了粉碎機堵篩狀況。它的改進主要是對過篩能力的改善，對粉碎機的粉碎方式，還是和水滴型粉碎機雷同，因此，它在同一篩孔條件下產量提高﹑粒度均勻，并能滿負載工作。
　　立式錘片粉碎機，具有無需風、無排放污染、無水分和物料損失、能耗低、制出的顆粒產品尺寸均勻，而且噪音低、占用空間小、磨損件更換快等優點。
　　3.3.2 新型制粒設備
　　傳統的調質通常由制粒機自帶調質器或者普通短時調質器完成。由于物料在調質器內停留時間較短，因此調質效果不太理想，顆粒中的糊化度只有16%～25%。隨著飼料質量要求的不斷提高，相繼出現了多級調質、制粒后熟化調質和高壓環隙膨脹調質等調質方法。
　　多級調質通過延長調質時間來提高調質效率，淀粉糊化程度可達到40%～60%。
　　制粒后熟化調質是將剛壓制出的顆粒（約70～80 ℃）進行保溫，讓熱顆粒在高溫、高濕的環境下持續一段時間，使顆粒飼料中淀粉充分糊化，蛋白質充分變性。主要設備是帶熱甲的制粒系統，通過在調質器和制粒機外部覆蓋硅絕熱層，有效地防止了熱量的散失，使物料更容易被加熱。
　　高壓環隙膨脹調質是一種針對粉狀飼料進行調質處理的先進的、新型的方法。它采用的是一種高壓環隙膨脹調質器，物料在工作區與蒸汽進行強烈的擠壓和加壓調質作用，使得固、液、氣三相物料整體在受剪切力、擠壓力和蒸汽壓力的綜合力狀態下，被強制推動通過可調環隙圓錐形排料閥，整個處理過程僅為幾秒鐘，但最高壓力可達100 MPa，最高料溫可達170 ℃，使物料能充分地調質和熟化。
　　4 結語
　　乳豬料的生產關系到整個生豬生產的穩健發展壯大且有很好的市場潛力和發展前景。但由于其加工生產過程的技術性強、過程參數控制較復雜，導致其最終產品的品質一致性控制的穩定性不夠，因而在乳豬料產品生產研究方面可以進一步研究優質乳豬料產品的物性指標并建立指標體系，研究保證物性指標體系指標的影響參數，從而建立控制模型。

該貼已經同步到 007畜牧的微博