一、 飼料原料
大家都聽說過生物工程改造的有機體(Genetically Modified Organisms,縮寫GMOs)。本世紀末,大多數(shù)飼料廠遇到的***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(identity preservation,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?;疖囘M站后15小時開始收取延期停車費,這會相當昂貴。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(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***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,十分準確地制成所要的飼料。
(二)稱重準確性
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(12-15 ton)。我認為,小型(2-4 ton)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3 ton攪拌機可以生產(chǎn)120 ton/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***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(pick angle)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)(conditioner angle)--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“標準”調(diào)制機葉片角度開始的,當作業(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。***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?,F(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(Universal Pellet Cooker,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***終產(chǎn)品的水分控制問題。
我覺得,將來的冷卻機應(yīng)當裝有水分感應(yīng)和控制設(shè)備,應(yīng)當將產(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***佳信息作出明智決策,誰就能在未來中生存。我們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。