饲料加工设备工艺优化与饲料清理存在的问题

1 饲料加工设备现状1.1 应用情况与存在的问题我国的饲料加工产业在近20年得到了快速发展，尤其在《饲料和饲料添加剂管理条例》《饲料生产企业审查办法》等政策和规章颁布后，我国的饲料加工产业得到了快速的改革与提升，加之受到畜牧业快速发展和产业化模式的促进，饲料的产量和品质都必须得到快速提升。但从总体上看，我国饲料加工机械的研究与发展时间短，与畜牧业的发展对比，畜牧机械化的技术体系仍十分落后。对于饲料加工设备而言，由于针对牲畜的饲喂质量往往难以评判，导致传统的饲料加工设备工艺流程过于简单粗放，常存在成品饲料品质不合格、生产过程引入部分致病因素、成品饲料不易存储、饲料建议用量与畜禽实际需求不相符等问题[1]。1.2 行业特征与需求1.2.1 设备的自动化与智能化现阶段的饲料加工设备主要以功能单一的简单机型为主，即使在中大型的饲料生产企业中，仍然存在着大量的半自动化和人工作业环节，使生产效率和生产成本明显上升。从农机产业和饲料加工行业的发展趋势来看，设备的自动化与智能化成为主要需求与主流趋势，利用自动控制技术、计算机技术实现机械设备的自动化、无人化作业将成为饲料加工机械的未来发展主要趋势之一。1.2.2 设备的大型化与成套化从饲料加工行业的发展来看，成品饲料加工使用的中小型机械产品已经不能满足现代化生产的需要，生产企业应当引进大型设备以保证饲料产量的大幅度提升。同时，为摆脱传统的人工作业负担，饲料生产企业还应积极引进现代化饲料生产线，使饲料加工过程实现设备的有机组合，饲料加工的整体流程形成完整的加工链，生产工艺得到合理优化，产品质量得到更好的保障。2 饲料加工设备的工艺优化2.1 饲料粉碎工艺传统的饲料粉碎加工主要采用锤片式粉碎机进行单一的粉碎工作，由于粉碎过程仅进行一次，常出现物料粉碎均匀性不良，且粉碎效率低，常存在为提高粉碎质量而长时间作业，造成物料的水分散失严重，不利于成品饲料的质量。从国际先进的饲料生产技术来看，饲料的粉碎更倾向于采用二次粉碎或多次粉碎的模式，也可采用单次循环粉碎或二次循环粉碎的模式来提升粉碎质量和效率。从我国现阶段饲料加工行业的设备情况来看，通过简单的技术升级可在小成本条件下实现单次循环粉碎，从而有效提高饲料的粉碎质量。而对于精细制粒的饲料，还应进行二次粉碎的改造，确保粉碎后物料平均粒度在350 μm以下。此外，还应针对粉碎机的筛孔孔径，针对不同的粉碎需求合理匹配筛孔孔径，例如采用3.0 mm筛孔替代5.0 mm 筛孔，能使粉碎后物料平均粒度由150～200 μm降低至100 μm甚至更低，同时设计初筛与精筛的二级筛分也能显著提高生产效率和粉碎质量[2]。2.2 饲料制粒工艺现阶段成品饲料的制粒方式较为简单，常用工艺为包括针对粉碎饲料的熟化、压制、冷却、破碎、筛分，该工艺路线主要应用于传统的小规模养殖使用，存在着饲料密度低、颗粒易粉碎、适口性差、营养元素少、能量不足等问题。因此，针对批量化生产，利用现代化的机械设备和自动控制技术，可将制粒工艺优化为以下路线：中温调质、混拌、挤压出模、膨化、风机冷却、切刀制粒、筛分、熟化、包装。这一工艺路线有利于生产出营养丰富的优质饲料。一方面中温调质过程饲料原料能够与蒸汽充分接触，使原料中的淀粉糊化，促进粉状原料向胶质化转变，调质后混拌使原料与胶质化的淀粉充分混合，有利于提高制粒过程的均匀度，并提高饲料的平均质量；另一方面，采用挤压出模的形式使物料在小孔中挤出，挤出同时进行膨化处理，在风机的作用下，从型孔中挤出的高温条状饲料快速脱水干燥，并被切刀切成小段，显著提升了饲料制粒的均匀度。此外，颗粒饲料的后熟化工艺使颗粒表面性状发生改变，降低了颗粒饲料在输送过程粉碎或遇水后快速溃散的概率，并使蛋白质等营养物质在颗粒内部形成更稳定状态，有利于饲料质量的长期保持。2.3 蒸汽处理工艺蒸汽处理主要应用在饲料的调质工艺阶段，由于属于新技术路线的增设工艺，其工艺技术应进行合理的细化设计。从国外针对蒸汽调质的技术应用来看，调质的持续时间对于最终饲料的颗粒成型状态影响很大，国际先进设备在对饲料原料进行蒸汽处理后，能使颗粒饲料在水中的稳定性得到明显提升。因此，在蒸汽处理技术应用过程中，应重视蒸汽调质过程的均匀性。提升均匀性的工艺主要有两种，一是采用混拌与蒸汽处理同步进行的方式，这种方式尽管提高了蒸汽处理的均匀性，但容易造成热量散失，使能耗明显增加；二是再用多层蒸汽调质技术，提高物料与蒸汽的接触面积，并充分利用热能，这种工艺多应用于进口设备，能使蒸汽处理后颗粒饲料的遇水稳定性提高2～3 h。通过蒸汽调质处理的原料，在制粒过程中通常不需添加过多的粘合剂，利用调质饲料原料自身理化特性既能保证制粒的强度和稳定性。3 饲料清理存在的问题3.1 主要问题和因素在规模化的饲料生产中，原材料的清洁至关重要，由于规模化生产的工序众多，各个环节的工艺实施在优化原料品质、改善饲料质量的同时，也可能会造成饲料原料的变质、杂质增多问题，这也会在一定程度上降低饲料品质，甚至影响饲喂后的牲畜健康。在实际生产中，清理工作不合理、不及时是造成饲料成品品质下降的重要因素之一。常见问题包括以下几点：一是饲料原料自身清理不到位，原料中含有过量的沙石、杂物，导致在粉碎过程中有大量沙尘混于原料中；二是生产线不做定期清理，导致各个工序的机械部件角落中存留大量饲料原料，长期累积易造成霉变，影响饲料质量；三是设备不进行定期检修维护，粉碎、挤压等部件磨损问题累积，造成磨损严重，使生产中的饲料原料混有过量的金属粉末或细碎，影响畜禽健康[3]。3.2 解决思路与工艺改进(1)重视原材料品质或引进原材料的清理设备。厂家应在源头上控制原材料品质，对于含杂率高的原料应更换更优质的供货商，或引进清理设备，在生产工序前进行原料清洁。(2)改良初清和吸铁工序。针对我国原材料含杂率高的问题，应在传统的初清工艺基础上进行优化，采用二级振动筛或双筒筛代替传统的以及筛分技术，提高初清质量；同时改良吸铁设备的工作能力，将磁铁与原料的距离缩小至120 mm以下，确保物料原理磁铁位置的磁感应强度仍大于100 mT。(3)加强设备的清理与维护。优化工作方案，要求工作人员定期清理和维护饲料生产设备。4 结语综上所述，随着我国饲料加工产业规模的逐步扩大，在饲料生产过程中应用的设备在技术先进性、规模化、大型化方面也必须得到提升。生产企业在引进设备和增加产量的同时，必须要重视通过工艺的优化提升饲料产品质量，确保我国饲料加工产业向优质化方向发展。