飼料生產中的新技術

nety 2007-7-1 18:34

1026

    畜牧業(yè)在最近二十年發(fā)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(yōu)質畜禽品種較高的營養(yǎng)需要量。對營養(yǎng)知識、環(huán)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(yè)革新的原因很多。某些情況下，經(jīng)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(guī)定迫使生產者作出改變。不管何種情況，在競爭性行業(yè)或商業(yè)中都要求采用新概念和新技術，而飼料工業(yè)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(guī)、規(guī)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(jù)，但公眾對此的認識可能足以取消現(xiàn)行添加劑的使用。

    飼料工業(yè)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(zhí)行，美國在以后幾年也會采用這一政策。熱滅菌過程消失不了真菌素，但診斷技術提高很快。降低真菌毒素的影響在技術上有望使飼料安全化。促進飼料工業(yè)技術改進的另一因素是環(huán)境問題，其中包括大氣和水污染、動物廢棄物處理及惡臭控制。人們普遍認為環(huán)境污染可通過提高飼料的利用而下降Kansas州立大學的研究表明，象適當?shù)姆鬯橐粯拥暮唵渭夹g能引起豬糞干物質和氮含量戲劇性下降。酶的使用，如植酸酶、纖維素酶和β-葡聚糖酶能提高動物對營養(yǎng)素的消化，降低廢物處理難度。某些加工處理，如膨化、壓榨、擠壓和熱液處理可提高營養(yǎng)素的使用。對飼料廠的常規(guī)要求是控制粉塵及暴雨污染。幾乎某個州都應考慮油罐場的污染。一些州正加緊對燃汽泄漏的控制，這些控制在將來不可能減少。工業(yè)結構飼料加工工業(yè)的結構變化也導致生產方法的改變。工業(yè)上的合并導致老牌飼料公司生產能力和國際地位的增強。飼料生產者開始進行專門化生產。對潛在利益低甚至沒有利益的飼料硒生產，取而代之的是局部要求的飼料。水產飼料和寵物飼料也隨需要而生產。農業(yè)上的垂直聯(lián)合導致生產單一畜種飼料的飼料增加，飼料廠的質量更多地依賴于環(huán)境條件而不是傳統(tǒng)的畜禽飼養(yǎng)密度。合并在飼料工業(yè)上將繼續(xù)存在。老的或效率不高的飼料廠將停產。飼料生產越來越集中到效率高的廠子許多人都不希望合并，但垂直聯(lián)合將繼續(xù)下去，另一現(xiàn)象是許多商業(yè)性飼料公司悄悄地自我聯(lián)合，以確保他們飼料廠的銷路許多公司經(jīng)常檢查它們的生產線以確定每個飼料廠生產最大利潤的混合料。要有利潤，一個飼料廠不可能生產出滿足所有消費者的所有飼料，而必須從混合料中砍去一些無關緊要的產品。盡管農場飼料加工并不是過時的事，但許多生產者卻發(fā)現(xiàn)，集中管理能獲得更多的利潤，同時讓一些人干他們能干好的事。飼料生產者之間的聯(lián)合對飼料購買的影響已使純粹的生產者消失了。這種趨勢必然會繼續(xù)下去。生產規(guī)模的擴大有助于生產者以較低的價格出售他的產品。加工過程控制/自動化加工過程控制及自動化促進發(fā)生在飼料工業(yè)中的一系列變化。有效的技術使無人在職操作的飼料廠成為可能。問題是，是否有必要那樣做，進入下一世紀，我們對自動化會有更多更好的選擇，這就要求目的明確、智力超群的管理者決定恰當?shù)淖詣踊潭取ＴS多情況下，管理者以節(jié)約勞力為依據(jù)確定加工過程的自動化程度。事實上，管理者接管了飼料廠中最世俗的工作，但外界爭論得越來越多的是飼料的品質和一致性。計算機能很好地勝任重復性工作，比如稱重，可獲得很高精度。計算機也能監(jiān)視整個加工過程，作出控制決定。一個被指派多項工作的典型雇工很少能使機器達到它的使用極限。毫無疑問，隨著飼料廠自動在程度的提高，管理者和雇員的水平都應提高。盡管飼料加工廠由少數(shù)雇員操作，但留住有水平的雇員其費用將會上升，這與節(jié)約勞力費用相反。當今很多飼料廠雇員不能進行自動化操作，有待重新培訓或更換。自動化的最大優(yōu)點可能是產生報表的能力，它能覆蓋加工參數(shù)每分鐘的狀態(tài)、存貨清單和每日使用情況報表、進出貨報表、財務報表以及防止性維持項目、日程安排等事務性工作。我們處于信息時代，水平低的管理者會被信息壓跨。在一些飼料公司，沒有飼料生產經(jīng)驗的至執(zhí)行官用于飼料生產管理。也有一些在其它方面有杰出表現(xiàn)的商業(yè)管理者來參與管理。很多情況下，他們是管理信息的專家。事實上，生產飼料、食品或轎車的公司很少有必然聯(lián)系。按鈕生產線要求希望保住管理職位的人必須學會管理信息以及加工過程和人。將來下一個世紀，非常多的添加項目將會影響到飼料廠怎樣建以及如何管理。

    ·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(guī)谷物可用于飼料工業(yè)?？梢韵胂笫召彙⒎鬯?、貯存空間配給以及品質鑒定時的混亂場景。現(xiàn)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(jīng)火車運出，混亂就不可避免了。對現(xiàn)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(yè)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(yè)，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(jié)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(tǒng)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(yǎng)素含量戲劇性下降?，F(xiàn)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(jù)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(yǎng)需要，避免養(yǎng)分浪費。顯而易見這要求飼料廠貯存系統(tǒng)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(jù)報道前者有一個優(yōu)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(wǎng)。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(tǒng) 通常的分批稱量系統(tǒng)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(jīng)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(tǒng)，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(tǒng)，可同時稱出10或15份，這樣可縮短批次之間的循環(huán)時間，提供連續(xù)性報告，且稱量比常規(guī)更準確。1.0～1.5分鐘的批次循環(huán)是必需的，可與將來短混合循環(huán)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(huán)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(huán)，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(huán)。·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?yōu)榭煽刈兞?，用軸速和/或拾物角即可控制。調質時間可根據(jù)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(guī)情況下，調質開始時調質器成水平狀態(tài)，一旦穩(wěn)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(jié)，這種情況下，調節(jié)桿呈中空，隨時可轉動，當漿角達到標準值時開始制粒，穩(wěn)定后漿角還能調節(jié)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(tǒng)很有效但必需提高精度和耐抗性。現(xiàn)在調節(jié)粉料的濕度就象調節(jié)其濕度一樣簡單。

·    制粒品質工業(yè)上現(xiàn)在能做到以配方調節(jié)顆粒質量就象調節(jié)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(shù)據(jù)增加，顆粒品質應可預見。

·在線滾動調節(jié) 這是一種有效但代價太高的調節(jié)方式，有關顆粒機的最新經(jīng)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(jié)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(xiàn)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(tǒng)，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(zhàn)是飼料中添加諸如植酸酶及其它熱每感添加劑。另一挑戰(zhàn)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?，F(xiàn)有許多技術革新費昂貴不能運用到現(xiàn)役設備，這在新設計和新建設中應考慮。失重系統(tǒng)、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(shù)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(xiàn)在就應作好準備。

    ·卸貨和傳輸飼料廠管理者與營養(yǎng)學家之間有許多矛盾。營養(yǎng)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(shù)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?；旌闲枰硗夥Q重和額外配比，精度是一個問題，還可出現(xiàn)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(yǎng)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(huán)境問題，畜牧場生產效率及經(jīng)濟聯(lián)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(jù)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(jù)歐洲的發(fā)展趨勢來預測未來。