一、 飼料原料
大家都聽(tīng)說(shuō)過(guò)生物工程改造的有機體(Genetically Modified Organisms,縮寫(xiě)GMOs)。本世紀末,大多數飼料廠(chǎng)遇到的***頭疼的情況是要同時(shí)處理兩種不同來(lái)源的谷物,分別進(jìn)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,少數飼料公司現在就面臨處理高油玉米(不是GMO)的問(wèn)題。
未來(lái),我們可能要同時(shí)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(xiě)IP)。對這些原料都要分別進(jìn)行接收、粉碎、指定侖位、盤(pán)存、質(zhì)量保證等作業(yè),可以設想該有多亂,像是混沌一團。
今天是我們該著(zhù)手籌劃如何去處置未來(lái)局面的時(shí)候了。如果就這樣等著(zhù)IP谷物上了站臺,那就真要混沌一團了。就眼下的飼料廠(chǎng)來(lái)看是找不到答案的。可能需要修建新的來(lái)料儲存和進(jìn)行粉碎作業(yè)的廠(chǎng)房。
新的廠(chǎng)房應當從開(kāi)始就在設計中體現出靈活性。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(chēng)重之后,這個(gè)難題就好解決。新的飼料廠(chǎng)應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(jìn)入飼料廠(chǎng)。這些材料大多數是食品加工副產(chǎn)品,在一些特定地區使用這些材料會(huì )給飼料廠(chǎng)帶來(lái)效益。
(一)來(lái)料接收和儲存
這個(gè)問(wèn)題雖然在前面扼要討論過(guò),但還有許多地方需要進(jìn)一步推敲。
(二)高速卸料
一個(gè)飼料廠(chǎng)如果用鐵路接收散裝原料,很可能需要一個(gè)供100節車(chē)皮使用的站軌。火車(chē)進(jìn)站后15小時(shí)開(kāi)始收取延期停車(chē)費,這會(huì )相當昂貴。很多公司現在已經(jīng)著(zhù)手修建更多的儲料庫和高速卸料系統,為的就是及時(shí)進(jìn)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(shí)間內對各種原材料作出分析,根據一項關(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(shí)行原材料隔離,每批原料內的營(yíng)養成分變動(dòng)將急劇減少,從而有可能讓配方十分接近所飼養家畜的營(yíng)養需要,并避免營(yíng)養浪費。
這樣作法,顯然需要在修建儲料設施時(shí)考慮到要有高度靈活性。單為專(zhuān)用糧這一項就必須這樣做。
二、 粉碎
谷物粉碎本身沒(méi)有太多的文章好作,但是,粉碎作業(yè)的結果卻有驚人的影響,涉及重量損耗、攪拌、顆粒飼料質(zhì)量以及家畜的生產(chǎn)表現和健康(潰瘍)。粉碎技術(shù)趨向輥磨發(fā)展,但這趨勢看來(lái)會(huì )逆轉,錘片粉碎機還會(huì )是***粉碎機。
(一)展望未來(lái)的幾個(gè)問(wèn)題
1.鉆孔篩與沖孔篩
2.錘片設計
3.錘片冶金
4.空氣輔助系統設計
5.噪音控制
6.自動(dòng)化和流程設計
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。據報道,立軸錘片粉碎機的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是空氣輔助設備不是必不可少,其轉子在轉動(dòng)時(shí)產(chǎn)生風(fēng)扇的效果,迫使空氣從粉碎室通過(guò)篩層。
有人報道說(shuō)立式錘片粉碎機在粉碎混合物料(如后粉碎)時(shí)表現不佳。這位作者對這種錘片粉碎機沒(méi)有任何經(jīng)驗,也不愿提出推薦意見(jiàn)。
(三)自動(dòng)化
粉碎肯定是一個(gè)應當完全自動(dòng)的作業(yè)。從選定供料倉位,進(jìn)料安排到自動(dòng)啟動(dòng)和停機,每個(gè)環(huán)節都要考慮到。在無(wú)人照管時(shí),通過(guò)儀表和控制系統可以做到安全作業(yè)。
三、 配料系統
現有的分批配料系統,技術(shù)是相當好的,只是有時(shí)不便于保養,在某些方面尚有待改進(jìn)。
(一)現場(chǎng)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(chēng)重準確性
現在已經(jīng)有幾種微量配料系統,是采用減重的方式而不是往一個(gè)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(shí)稱(chēng)量10個(gè)或15個(gè)重量,這就縮短了配料周期,可以連續打出清單報告,而且稱(chēng)重精確度比現在高。到那時(shí)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(wèn)題令人十分迷惑。新建的單一品種飼料廠(chǎng)傾向于采用很大的單一攪拌機(12-15 ton)。我認為,小型(2-4 ton)短周期攪拌機應有一席之地,以提高生產(chǎn)的靈活性和小時(shí)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(lái)可能會(huì )有1.0分鐘周期的攪拌機。
五、制粒和其他濕-熱處理
在可預見(jiàn)的將來(lái),制粒是不會(huì )被取代的。不過(guò),會(huì )出現一些革新,從效率和質(zhì)量?jì)煞矫鎸χ屏<右愿倪M(jìn)。現在就有一些革新和選擇方案可用,但很少加以改型應用到現有飼料廠(chǎng)。關(guān)于當前和將來(lái)在調制、制粒和冷卻作業(yè)方面的一些選擇方案簡(jiǎn)要敘述如下。
(一)調制時(shí)間控制器
任何單一的調制時(shí)間都不可能是所有飼料的***佳時(shí)間。因此,將會(huì )有所革新使調制時(shí)間得以變動(dòng)。控制軸的轉速和/或調整葉片角度(pick angle)可以做到這一點(diǎn)。今后應針對每種飼料類(lèi)型和所要的制粒質(zhì)量控制調制時(shí)間。
早就知道調制滯留時(shí)間對調制結果和制粒質(zhì)量有所影響。在去年的VICTAM展示會(huì )上展示了兩項歐州設備供應商的革新:
1.調制機角度調節(conditioner angle)--幾乎每臺調制機都在水平平臺上安裝了這種裝置。在調制機后面加一條鉸鏈,它能將調制機前部提高,使喂料和卸料溜管變得靈活,這樣就可以幾乎無(wú)限制地控制滯留時(shí)間。通常作業(yè)情況下,調制是在調制機處于水平位置時(shí)開(kāi)始。作業(yè)穩定后,調制機可以?xún)A斜而使滯留時(shí)間延長(cháng)到所要的時(shí)間。
2.葉片角度調節--這是新開(kāi)發(fā)的一種裝置,可以在作業(yè)進(jìn)行過(guò)程中改變葉片角度。這種情況調制機的軸是空心的,可以在任何時(shí)候轉動(dòng)葉片角度。
同樣,制粒作業(yè)是以“標準”調制機葉片角度開(kāi)始的,當作業(yè)穩定后,可以調節其角度以加長(cháng)或縮短滯留時(shí)間。
3.蒸汽堵(或料堵)--這是一個(gè)相當簡(jiǎn)單但有效的革新,是安裝一個(gè)“堵頭”或擋板以堵塞蒸汽出口(復蓋調制機上部三分之二)或物料出口(復蓋調制機底部三分之二)。上部擋板可防止蒸汽不與物料接觸就穿過(guò)整個(gè)調劑機排出。底部擋板起一個(gè)堵頭的作用,迫使葉片把調制的物料提升到擋板開(kāi)口上方。在這種情況下,要認真對待藥劑殘留問(wèn)題,因為在每次運行結束時(shí)有25-100公斤物料會(huì )留在調制機里面。不過(guò),兩項革新技術(shù)都對調制中的上述問(wèn)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。目前就有水分監測和調控系統,但準確度和可靠性都有待改進(jìn)。將來(lái)可以“撥打”設定物料水分,就像今天的調控器調控溫度一樣。
(三)通過(guò)配方提高顆粒飼料質(zhì)量
飼料工業(yè)已接近于能夠通過(guò)配方來(lái)提高顆粒飼料質(zhì)量,正如通過(guò)配方調整氨基酸、礦物質(zhì)、能量等營(yíng)養因子一樣。通過(guò)配方來(lái)調整顆粒飼料質(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(xiàn)性關(guān)系。如果數據資料充分的話(huà),顆粒飼料的質(zhì)量應當是可以預測的。
(四)不停車(chē)調節滾輪(環(huán)模間隙)
現在有些廠(chǎng)家供貨就有這項功能選擇,但大家都認為這樣調節太貴。***近我接觸一個(gè)有這種裝備的制粒廠(chǎng),使我認識到情況不是這樣。制粒機嚴重堵塞后,滾輪自動(dòng)松動(dòng),制粒機不用開(kāi)門(mén)就重新啟動(dòng)并清理完畢,整個(gè)過(guò)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計。物料在略微提高的蒸汽壓力(令溫度達到100℃以上)中調制。用這種制粒機制粒的初步結果和養雞試驗情況是令人鼓舞的。現在有一臺試驗型樣機在一家養雞飼料廠(chǎng)運轉,該廠(chǎng)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(xiě)UPC)
堪薩斯州Sabetha城Wenger制造廠(chǎng)提出了UPC的構想。這種機器說(shuō)是制粒機,實(shí)際上更像是機,但制品外觀(guān)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(huì )用到許多專(zhuān)用產(chǎn)品上,如水產(chǎn)飼料、幼畜飼料、以及像寵物飼料之類(lèi)的高效益產(chǎn)品。
(七)膨脹機
對高溫-短時(shí)調劑器的構想在美國評價(jià)不一。該工藝會(huì )提高制粒質(zhì)量幾乎是毫無(wú)例外,但卻不是總能提高家畜飼養效果。其保養和運轉費用高得驚人。有人在用這種膨化飼料喂豬時(shí),豬患潰瘍。
有些公司在探索能否只進(jìn)行膨化(不制粒)。在密度和產(chǎn)品的流散性方面有些問(wèn)題,但飼養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(chǎng)都采用逆流冷卻機。但是,目前的冷卻機設計都未能解決***終產(chǎn)品的水分控制問(wèn)題。
我覺(jué)得,將來(lái)的冷卻機應當裝有水分感應和控制設備,應當將產(chǎn)品既能冷卻也能干燥到安全水平。這要求廠(chǎng)家提供的冷卻機具有加熱兼冷卻區、氣流控制、以及精巧的控制設計。
六、制粒后噴涂添加劑
在把植酸酶和其他熱敏感添加劑應用到飼料生產(chǎn)之際,飼料工業(yè)立即面臨一場(chǎng)挑戰。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(chǎng)真正的挑戰,我們根本做不到,現在做到的是每ton混合9-36kg脂肪和油。
現在也有許多這方面的技術(shù),但是要在現成的設施中應用這些技術(shù)都過(guò)于昂貴。應當把這種構想放在新設計修建的設施中去實(shí)施。減重系統、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(lái)多種多樣熱敏感添加劑的一個(gè)開(kāi)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:現在就著(zhù)手準備。
七、出廠(chǎng)和交貨
(一)混合(Blending)
飼料廠(chǎng)經(jīng)理與營(yíng)養師之間總有一點(diǎn)爭執。營(yíng)養師希望在養豬或養火雞時(shí)有12至20種不同的飼料供不同生長(cháng)期使用,養雞也要有8至12種飼料。而大多數飼料廠(chǎng)希望一種家畜就用一種飼料。這是一個(gè)進(jìn)退兩難的處境,配方越多,飼料廠(chǎng)的生產(chǎn)和交貨效率越低。
少數公司的作法是生產(chǎn)兩種或三種基本配方,交貨時(shí)用混合(blending)的辦法制作出每個(gè)生長(cháng)階段需要的飼料。理論上說(shuō),生產(chǎn)三種飼料可以無(wú)限地制造出準確符合家畜任何生命階段營(yíng)養需求的各種飼料。
這里必須提到一些實(shí)際問(wèn)題。混合需要添置某些類(lèi)型的稱(chēng)重或配料設備,精確度是一個(gè)問(wèn)題,還有混合導致的顆粒質(zhì)量降等問(wèn)題,而且,混合料的均勻性必須至少要像原來(lái)飼料那么好。
然而,混合畢竟不失為一個(gè)解決辦法,讓飼料廠(chǎng)的運行和所生產(chǎn)的飼料都能滿(mǎn)足所飼養的家畜的需要。
小結
要預測21世紀飼料廠(chǎng)將會(huì )是什么樣子,并不比預測我們下一屆總統是誰(shuí)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(chǎng)將會(huì )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(wú)疑問(wèn)的。誰(shuí)能從報刊雜志和展示會(huì )等等獲取***佳信息作出明智決策,誰(shuí)就能在未來(lái)中生存。我們往往傾向于跟著(zhù)歐州人的潮流走,因此來(lái)自歐州的信息有可能預告今后將會(huì )發(fā)生什么事情。