配合飼料生產(chǎn)工藝流程介紹

工藝過程控制與自動化

（一）有些工序過于復(fù)雜，不能手工操作

（二）勞力被自動化取代

（三）自動化改進了飼料質(zhì)量和飼料質(zhì)量穩(wěn)定性

（四）無故障作業(yè)

（五）全廠自動化

1．原料接收

2．粉碎

3．配料與攪拌

4．流程設(shè)計

5．制粒

6．出料

信息管理

1．報告

2．盤存

3．訂貨

4．工藝過程控制(SPC)

討論：工藝過程控制與自動化

自動化和工藝過程控制正在促進飼料廠發(fā)生種種變化。現(xiàn)有的技術(shù)手段可以做到讓一個飼料廠在無人值班的情況下運轉(zhuǎn)。問題在于，這是否切合實際或是否有這個必要?

進入下個世紀(jì)后，會有更多更好的自動化手段，但也需要有高度能動性的智慧的管理人來決定該有多大程度的自動化。

多數(shù)情況下，管理人是從節(jié)省勞力的角度來看待工藝過程自動化的。自動控制系統(tǒng)可以承擔(dān)飼料廠的大部分繁重單調(diào)的勞作，還有一個更有力的理由就是要進一步提高飼料質(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)勞動是很出色的，而且高度準(zhǔn)確。電腦還能夠監(jiān)測工序進行情況，并連續(xù)性地作出控制決定。一個擔(dān)負多項任務(wù)的工作人員很少會讓一臺機器(例如制粒機)以極限能力運轉(zhuǎn)，因為他知道而且也確實存在停機的危險。

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

自動化的最大長處或許在于出報告的能力，從按每分鐘記錄的加工參數(shù)、盤存和日消耗報告、單據(jù)、產(chǎn)品出廠報告、累計報告，直至保養(yǎng)記錄和日程等等繁瑣項目都能包括進去。我們處于信息時代，素質(zhì)欠佳的經(jīng)理人員只能被信息壓垮。

有些飼料公司聘請了不具備飼料專業(yè)經(jīng)驗的總裁(CEOs)來管理企業(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。一個公司是生產(chǎn)飼料、或是食品、或是汽車，這無關(guān)緊要。歸根結(jié)底，要想留在管理職位上，要作一個工序管理人和人事管理人,同時還必須學(xué)會作一個信息管理人。

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

一、飼料原料

大家都聽說過生物工程改造的有機體(GeneticallyModifiedOrganisms,縮寫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處理兩種不同來源的谷物，分別進行接收、儲存、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)的問題。

未來，我們可能要同時處理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IP)。對這些原料都要分別進行接收、粉碎、指定侖位、盤存、質(zhì)量保證等作業(yè)，可以設(shè)想該有多亂，像是混沌一團。

今天是我們該著手籌劃如何去處置未來局面的時候了。如果就這樣等著IP谷物上了站臺，那就真要混沌一團了。就眼下的飼料廠來看是找不到答案的?？赡苄枰藿ㄐ碌膩砹蟽Υ婧瓦M行粉碎作業(yè)的廠房。

新的廠房應(yīng)當(dāng)從開始就在設(shè)計中體現(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)使用這些材料會給飼料廠帶來效益。

（一）來料接收和儲存

這個問題雖然在前面扼要討論過，但還有許多地方需要進一步推敲。

（二）高速卸料

一個飼料廠如果用鐵路接收散裝原料，很可能需要一個供100節(jié)車皮使用的站軌。火車進站后15小時開始收取延期停車費，這會相當(dāng)昂貴。很多公司現(xiàn)在已經(jīng)著手修建更多的儲料庫和高速卸料系統(tǒng)，為的就是及時進料。

（三）原材料隔離

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

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

二、粉碎

谷物粉碎本身沒有太多的文章好作，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，但這趨勢看來會逆轉(zhuǎn)，錘片粉碎機還會是首選粉碎機。

（一）展望未來的幾個問題

1．鉆孔篩與沖孔篩

2．錘片設(shè)計

3．錘片冶金

4．空氣輔助系統(tǒng)設(shè)計

5．噪音控制

6．自動化和流程設(shè)計

7．快速更換篩板

8．快速更換錘片組

（二）立軸錘片粉碎機

在歐州流行用立軸錘片粉碎機，與之相對的是水平軸錘片粉碎機。據(jù)報道，立軸錘片粉碎機的一個優(yōu)點是空氣輔助設(shè)備不是必不可少，其轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生風(fēng)扇的效果，迫使空氣從粉碎室通過篩層。

有人報道說立式錘片粉碎機在粉碎混合物料(如后粉碎)時表現(xiàn)不佳。這位作者對這種錘片粉碎機沒有任何經(jīng)驗，也不愿提出推薦意見。

（三）自動化

粉碎肯定是一個應(yīng)當(dāng)完全自動的作業(yè)。從選定供料倉位，進料安排到自動啟動和停機，每個環(huán)節(jié)都要考慮到。在無人照管時，通過儀表和控制系統(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，只是有時不便于保養(yǎng)，在某些方面尚有待改進。

（一）現(xiàn)場配方

目前正在試驗一種儀器，用它可以測定各種化學(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單一分批秤里添重。這種方式也可用于往搬運袋或罐箱里裝料的作業(yè)。

用減重的方式，有可能同時稱量10個或15個重量，這就縮短了配料周期，可以連續(xù)打出清單報告，而且稱重精確度比現(xiàn)在高。到那時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。

四、攪拌(Mixing)

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

五、制粒和其他濕-熱處理

在可預(yù)見的將來，制粒是不會被取代的。不過，會出現(xiàn)一些革新，從效率和質(zhì)量兩方面對制粒加以改進。現(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)前和將來在調(diào)制、制粒和冷卻作業(yè)方面的一些選擇方案簡要敘述如下。

（一）調(diào)制時間控制器

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

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

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

2．葉片角度調(diào)節(jié)——這是新開發(fā)的一種裝置，可以在作業(yè)進行過程中改變?nèi)~片角度。這種情況調(diào)制機的軸是空心的，可以在任何時候轉(zhuǎn)動葉片角度。

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

3．蒸汽堵(或料堵)——這是一個相當(dāng)簡單但有效的革新，是安裝一個“堵頭”或擋板以堵塞蒸汽出口(復(fù)蓋調(diào)制機上部三分之二)或物料出口(復(fù)蓋調(diào)制機底部三分之二)。上部擋板可防止蒸汽不與物料接觸就穿過整個調(diào)劑機排出。底部擋板起一個堵頭的作用，迫使葉片把調(diào)制的物料提升到擋板開口上方。在這種情況下，要認真對待藥劑殘留問題，因為在每次運行結(jié)束時有25-100公斤物料會留在調(diào)制機里面。不過，兩項革新技術(shù)都對調(diào)制中的上述問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)測和調(diào)控系統(tǒng)，但準(zhǔn)確度和可靠性都有待改進。將來可以“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）通過配方提高顆粒飼料質(zhì)量

飼料工業(yè)已接近于能夠通過配方來提高顆粒飼料質(zhì)量，正如通過配方調(diào)整氨基酸、礦物質(zhì)、能量等營養(yǎng)因子一樣。通過配方來調(diào)整顆粒飼料質(zhì)量更困難一些，因為某一種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)測的。

（四）不停車調(diào)節(jié)滾輪(環(huán)模間隙)

現(xiàn)在有些廠家供貨就有這項功能選擇，但大家都認為這樣調(diào)節(jié)太貴。最近我接觸一個有這種裝備的制粒廠，使我認識到情況不是這樣。制粒機嚴(yán)重堵塞后，滾輪自動松動，制粒機不用開門就重新啟動并清理完畢，整個過程不到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設(shè)計。物料在略微提高的蒸汽壓力(令溫度達到100℃以上)中調(diào)制。用這種制粒機制粒的初步結(jié)果和養(yǎng)雞試驗情況是令人鼓舞的。現(xiàn)在有一臺試驗型樣機在一家養(yǎng)雞飼料廠運轉(zhuǎn)，該廠打算在1999年安裝這樣一臺生產(chǎn)型制粒機。

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

堪薩斯州Sabetha城Wenger制造廠提出了UPC的構(gòu)想。這種機器說是制粒機，實際上更像是機，但制品外觀同顆粒飼料一樣。用UPC可以達到非常好的顆粒質(zhì)量。這種機器將會用到許多專用產(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

對高溫—短時調(diào)劑器的構(gòu)想在美國評價不一。該工藝會提高制粒質(zhì)量幾乎是毫無例外，但卻不是總能提高家畜飼養(yǎng)效果。其保養(yǎng)和運轉(zhuǎn)費用高得驚人。有人在用這種膨化飼料喂豬時，豬患潰瘍。

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

（八）冷卻機

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

我覺得，將來的冷卻機應(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具有加熱兼冷卻區(qū)、氣流控制、以及精巧的控制設(shè)計。

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)都過于昂貴。應(yīng)當(dāng)把這種構(gòu)想放在新設(shè)計修建的設(shè)施中去實施。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，這樣就能準(zhǔn)確掌握添加劑用量。

我認為，植酸酶只是未來多種多樣熱敏感添加劑的一個開端。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)理與營養(yǎng)師之間總有一點爭執(zhí)。營養(yǎng)師希望在養(yǎng)豬或養(yǎng)火雞時有12至20種不同的飼料供不同生長期使用，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。這是一個進退兩難的處境，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，交貨時用混合(blending)的辦法制作出每個生長階段需要的飼料。理論上說，生產(chǎn)三種飼料可以無限地制造出準(zhǔn)確符合家畜任何生命階段營養(yǎng)需求的各種飼料。

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

然而，混合畢竟不失為一個解決辦法，讓飼料廠的運行和所生產(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21世紀(jì)飼料廠將會是什么樣子，并不比預(yù)測我們下一屆總統(tǒng)是誰更容易。我們有許許多多選擇。掌握的信息越多，作出的選擇越好。

飼料廠將會更深入地涉及食物安全、環(huán)境保護、以及畜牧業(yè)效率和經(jīng)濟效益，這是毫無疑問的。誰能從報刊雜志和展示會等等獲取最佳信息作出明智決策，誰就能在未來中生存。我們(美國人)往往傾向于跟著歐州人的潮流走，因此來自歐州的信息有可能預(yù)告今后將會發(fā)生什么事情。