洪荒之力來(lái)襲！看200余名飼料加工行業(yè)精英在京掀起的超強(qiáng)學(xué)術(shù)風(fēng)暴

■ 《當(dāng)代水產(chǎn)》程純明 文/圖 [ 微信公眾號(hào)：tsfish ]

洪荒之力來(lái)襲！看200余名飼料加工行業(yè)精英在京掀起的超強(qiáng)學(xué)術(shù)風(fēng)暴

■ 《當(dāng)代水產(chǎn)》程純明 文/圖 [ 微信公眾號(hào)：tsfish ]

嘉賓團(tuán)合影

2016年9月6日，由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所、中國(guó)畜牧獸醫(yī)學(xué)會(huì)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)分學(xué)會(huì)主辦，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料加工創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、北京英惠爾生物技術(shù)有限公司承辦，江蘇牧羊控股有限公司協(xié)辦的第一屆國(guó)際飼料加工技術(shù)研討會(huì)水產(chǎn)膨化擠壓加工技術(shù)專題在北京召開(kāi)。會(huì)議聚集了200余名來(lái)自中國(guó)、美國(guó)、挪威、丹麥等在飼料加工工藝相關(guān)領(lǐng)域的海內(nèi)外專家、學(xué)者以及企業(yè)代表參會(huì)。

對(duì)于每一位到場(chǎng)的嘉賓來(lái)說(shuō)，這次的研討會(huì)都不虛此行。關(guān)于飼料加工的各種話題，都有極高含金量的報(bào)告呈現(xiàn)，有最新加工工藝的介紹，也有飼料配方工藝的分享，還有新原料配方應(yīng)用探討。

加工工藝的創(chuàng)新和改造

德克薩斯農(nóng)工大學(xué)食品蛋白質(zhì)研究所所長(zhǎng)Mian N.Riaz認(rèn)為，在飼料的生產(chǎn)中，都需要遵循4個(gè)原則，才能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。而無(wú)論要制作任何種類(lèi)的飼料，都包括4個(gè)基本元素蛋白質(zhì)、碳水化合物、微量營(yíng)養(yǎng)素和礦物質(zhì)等添加劑。

當(dāng)確定好配方后，下一步就要確定機(jī)械的種類(lèi)和結(jié)構(gòu)，到底選擇單螺桿還是雙螺桿。對(duì)于超高脂飼料（高于17%），超高量的新鮮肉（大于35%），統(tǒng)一的外形和遲勛，直徑小于1.5毫米的超小尺寸，并在短期生產(chǎn)計(jì)劃內(nèi)頻繁改變產(chǎn)品的，可以選擇雙螺桿膨化機(jī)。

選擇好設(shè)備后，第一步，是如何將物料送到膨化機(jī)當(dāng)中。在水產(chǎn)飼料中，分為浮性、緩沉性、快速沉性3種，決定這3種特性的就是膨化程度，可以通過(guò)調(diào)整膜孔來(lái)實(shí)現(xiàn)。最終生產(chǎn)成什么產(chǎn)品需要跟你的生產(chǎn)商供應(yīng)商商量決定。根據(jù)需要選好設(shè)備后，再對(duì)設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

Mian N.Riaz表示 ，如今所有的浮性飼料都是通過(guò)膨化生產(chǎn)的，60%的沉性水產(chǎn)飼料是由膨化制作的，只有40%還是制粒生產(chǎn)。對(duì)于膨化機(jī)而言，在進(jìn)料部分，需要非常精確的喂料系統(tǒng)來(lái)控制喂料。

牧羊美國(guó)研究院烘干技術(shù)總監(jiān)Merry Ortberg主要講解膨化技術(shù)烘干技術(shù)。她表示，目前市面上的烘干技術(shù)基本都是熱氣流烘干，風(fēng)路和氣流的走向非常重要。

氣流關(guān)系到有效性、均勻性以及結(jié)團(tuán)的問(wèn)題，在烘干機(jī)的入口處水汽含量比較高，容易導(dǎo)致結(jié)團(tuán)，出現(xiàn)水分不均勻的情況。還有一個(gè)問(wèn)題是料層的厚度，越厚烘干時(shí)間越長(zhǎng)，能耗越低。但厚度的厚度設(shè)計(jì)需要看顆粒料的大小，不能影響到顆粒料的營(yíng)養(yǎng)，也不能影響到氣流的走向。

烘干溫度和物料出口溫度的問(wèn)題，現(xiàn)在生產(chǎn)工藝也不斷進(jìn)步，對(duì)于出口溫度有不同的要求，不同區(qū)間也有不同的溫度。在冷卻環(huán)節(jié)，如果處理不好，會(huì)有不利的影響。

據(jù)悉，膨化能耗的消耗，烘干機(jī)占的能耗占比60%，如果想降低能耗，在烘干機(jī)上降低是最可行。因?yàn)樵诤娓蓹C(jī)耗能中，對(duì)于液體的處理能夠占比很大，空氣和熱量損失可以想辦法降低，可以通過(guò)工藝的改進(jìn)去改善，這也是節(jié)能的一個(gè)方向。

對(duì)于烘干機(jī)，Merry Ortberg認(rèn)為最好的應(yīng)該是分段式，對(duì)氣流進(jìn)行獨(dú)立區(qū)域控制，可以在不同的區(qū)域設(shè)置不同的溫度，如果沒(méi)有分段，所有的溫度會(huì)一樣，出口的溫度也非常高，能耗也高，沒(méi)有必要，所以，分區(qū)的烘干機(jī)很有必要，也是未來(lái)發(fā)展的一個(gè)方向。

上海易普工貿(mào)（科技）有限公司總經(jīng)理曹康教授的報(bào)告主要是針對(duì)水產(chǎn)擠壓膨化飼料加工工藝及裝置技術(shù)進(jìn)展。他表示，“中國(guó)是世界水產(chǎn)飼料生產(chǎn)大國(guó)，水產(chǎn)飼料產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的50%左右，2015年，膨化飼料產(chǎn)能達(dá)到450萬(wàn)噸左右，占水產(chǎn)飼料的25%，年遞增率在30%左右。按照每條膨化線生產(chǎn)1.2萬(wàn)噸的飼料的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，全國(guó)擁有375條膨化線。”

曹康認(rèn)為，對(duì)于飼料的質(zhì)量和成本的相關(guān)性，核心就是配方、理化特性和加工工藝。對(duì)于水產(chǎn)擠壓膨化飼料加工工藝，他表示主要有水平布置和垂直布置兩種，不同的布置類(lèi)型在飼料品種中的應(yīng)用也不同。而從工藝設(shè)計(jì)上講，垂直布置優(yōu)于水平布置。同時(shí)，對(duì)于水產(chǎn)擠壓膨化飼料加工工藝的進(jìn)展和擴(kuò)展也展開(kāi)介紹。

對(duì)于未來(lái)膨化機(jī)的發(fā)展方向，他表示，“未來(lái)規(guī)?；?，無(wú)害化，高效化，自動(dòng)化，功能化，控制與品質(zhì)參數(shù)的可視化，單元?jiǎng)?chuàng)新與系統(tǒng)續(xù)航新并舉是發(fā)展的趨勢(shì)?！?/p>

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所加工創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)首席專家薛敏主要講解飼料加工和貯存過(guò)程中熱敏性營(yíng)養(yǎng)素的損耗及保真技術(shù)。她表示，飼料的加工工藝對(duì)改善飼料品質(zhì)，精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)素添加，提高飼料利用效率，擴(kuò)大飼料資源范圍，降低能源消耗，減少排放等方面起到很大的作用。

對(duì)于酶制劑在飼料加工中的添加工藝，薛敏表示，在擠壓熟化加工工藝條件下，因其加工過(guò)程中使物料達(dá)到120℃～130℃的高溫，酶活性在此溫度下完全被破壞，因此各種酶制劑，包括普通型和耐高溫型植酸酶，β-葡聚糖酶和纖維素酶等，都不適用與擠壓熟化加工工藝。而環(huán)膜應(yīng)顆粒加工工藝條件下，耐高溫植酸酶，β-葡聚糖酶和纖維素酶活性保留率分別為65.5%、82%和63.6%，明顯高于普通型分別為22.3%、29.3%和23.7%。據(jù)悉，酸性植酸酶在無(wú)胃魚(yú)體內(nèi)，幾乎不顯示有效性。

薛敏認(rèn)為，不飽和脂肪酸的損失主要集中在調(diào)質(zhì)和制粒結(jié)算，分別占比Wie70%和30%，并且隨著調(diào)職溫度的提高，不飽和脂肪酸的保真率有所降低，而不飽和脂肪酸DHA的熱穩(wěn)定性比EPA較好。在混合階段的攪拌和摩擦等物流總用，會(huì)加劇氧化還原，不飽和脂肪酸也會(huì)有少量的達(dá)到110℃～160℃，壓力也很大，對(duì)不飽和脂肪酸的破壞很大，比環(huán)膜制粒更為嚴(yán)重。

丹麥谷禹泰工程顧問(wèn)有限公司馬傲雷博士圍繞仔稚魚(yú)微小顆粒飼料加工和生產(chǎn)進(jìn)行介紹。對(duì)于微小顆粒飼料的加工和生產(chǎn)，在原料的選擇上，為了避免堵塞膨化機(jī)出料膜孔，應(yīng)該盡量避免使用含有果皮的產(chǎn)品，可以通過(guò)使用去皮的產(chǎn)品例如剝皮后的小麥來(lái)解決；避免使用高含油物料，減少粉碎機(jī)篩網(wǎng)的堵塞；清理原料中的異物，含有小骨質(zhì)顆粒的原料也容易堵塞膨化機(jī)的膜孔。

不同的粉碎機(jī)對(duì)物料的粉碎力度也不同，對(duì)于微小顆粒飼料加工和生產(chǎn)（顆粒小于3mm）來(lái)說(shuō)，馬博士推薦使用后粉碎系統(tǒng)，超微粉碎機(jī)或者雙粉碎機(jī)粉碎后再采用高效的篩分設(shè)備篩分，來(lái)控制粒度。

在加工工藝上選擇用高溫膨化工藝來(lái)生產(chǎn)。因?yàn)楦邷嘏蚧哂心軌蛱岣咴系臓I(yíng)養(yǎng)價(jià)值，能夠生產(chǎn)密度合適的產(chǎn)品，膨化后還可以添加更多的油脂，且經(jīng)過(guò)高溫殺菌的產(chǎn)品會(huì)更安全，同時(shí)，高溫膨化生產(chǎn)出來(lái)的是耐水性好，能夠減少水污染后對(duì)飼料的浪費(fèi)，耐久性好，在輸送和處理過(guò)程中不容易碎裂。

在干燥機(jī)的選擇上，馬傲雷建議使用流化床干燥，一方面是流化床干燥適合微小顆粒產(chǎn)品，另一方面是流化床干燥緊湊的箱體結(jié)構(gòu)，潔凈的設(shè)計(jì)和不同的型號(hào)和供應(yīng)商更能滿足微小顆粒產(chǎn)品的需要。

衛(wèi)生問(wèn)題也不可忽視，馬傲雷建議，使用封閉系統(tǒng)，隔離來(lái)自鳥(niǎo)、鼠或其他沙門(mén)氏菌的攜帶者；避免飼料產(chǎn)生冷凝水，尤其是在熱處理工藝后；還要避免交叉感染，嚴(yán)格區(qū)分原料和成品；設(shè)計(jì)上保證維修和清理方便；減少筒倉(cāng)和設(shè)備灰塵的散逸。

原料的開(kāi)發(fā)利用

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所程宏遠(yuǎn)研究員表示，不同淀粉含量配方的水產(chǎn)飼料膨化加工實(shí)踐。淀粉有幾種，A類(lèi)是谷物類(lèi)易于糊化的淀粉，B類(lèi)是塊莖類(lèi)難于糊化和消化的淀粉，C類(lèi)是根類(lèi)和豆類(lèi)淀粉，D類(lèi)是直鏈淀粉，可以與有機(jī)酸性分子形成復(fù)合物。

淀粉主導(dǎo)顆粒膨化，其他組分起次要作用。直鏈淀粉/直鏈淀粉等于50%時(shí)，可以達(dá)到膨化料最大。不同的淀粉源對(duì)膨化的影響也不同，不同的淀粉，在配方中含量也不同。

他表示，目前低淀粉配方存在著一些困境。一方面是物料的粘結(jié)性降低，顆粒料在水中的穩(wěn)定性會(huì)減低，還會(huì)影響膨化顆粒的膨脹程度，均勻性和美觀性，會(huì)產(chǎn)生顆粒塌陷，顆粒膨脹系數(shù)降低；另外，低淀粉配方還容易導(dǎo)致顆粒尺寸均勻性差異大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致浮性產(chǎn)品中出現(xiàn)部分顆粒下沉現(xiàn)象。

對(duì)于原料，程宏遠(yuǎn)認(rèn)為植物蛋白原料潤(rùn)濕時(shí)間更長(zhǎng)，對(duì)原料做小顆粒粉碎，在調(diào)質(zhì)環(huán)節(jié)，延長(zhǎng)停留時(shí)間，在膨化上，適當(dāng)加大剪切力。

此外，在低淀粉配方中，淀粉源含量降低時(shí)，配方內(nèi)粘結(jié)性會(huì)降低。對(duì)于低淀粉配方加工時(shí)的調(diào)整方向，程宏遠(yuǎn)建議在調(diào)質(zhì)器上，改動(dòng)槳葉方向，增加停留時(shí)間，搭配組合式的調(diào)質(zhì)器；在膨化機(jī)上，調(diào)整螺桿配置，鉛華機(jī)械能輸入，增強(qiáng)揉制效果；在模板上，選擇合適的模板合度和膜孔結(jié)構(gòu)；對(duì)于操作參數(shù)，要提高出料段膨化腔的問(wèn)題。

挪威生命科學(xué)大學(xué)飼料科技研究中心主任Dr.Olav Fjeld Kraugerud認(rèn)為，每一種原料，在實(shí)際當(dāng)中的控制點(diǎn)，一方面在于每個(gè)原料理想處理方式的評(píng)價(jià)，包括物理指標(biāo)，營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)；另一方面在于混合后物料應(yīng)滿足每個(gè)品種的營(yíng)養(yǎng)、物理質(zhì)量的需求；最后還要考慮加工的可行性，包括水分含量和脂肪含量。

對(duì)于新蛋白原料的使用，Olav Fjeld Kraugerud表示植物蛋白使用很多，原因主要是植物性原料在產(chǎn)量和價(jià)格方面都具有優(yōu)勢(shì)。在纖維性蛋白原料使用較多的時(shí)候，就需要做營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)償，增加混合能力，必須通過(guò)加工工藝的改造來(lái)讓加工的形態(tài)達(dá)成自己的目標(biāo)。其次是新型海洋資源的應(yīng)用以及非常規(guī)飼料原料資源應(yīng)用。

在報(bào)告中，我們可以看到，不同飼料的功能消耗是不一樣的，隨著配方磷蝦粉使用量的增加，淀粉的消化量也是直線上升，脂肪的含量不斷上升，淀粉的糊化度呈線性下降。

對(duì)于谷朊粉的應(yīng)用，Olav Fjeld Kraugerud經(jīng)過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不同的使用量也會(huì)產(chǎn)生不同的效果。至于昆蟲(chóng)蛋白，在歐洲還是屬于試驗(yàn)階段，還沒(méi)有正式生產(chǎn)。

生產(chǎn)線的系統(tǒng)控制

美國(guó)WEM Automation公司東南亞片區(qū)經(jīng)理Mr. Paul Lerhy：飼料生產(chǎn)線管理的高級(jí)控制系統(tǒng)

Paul Lerhy表示，作為飼料廠來(lái)講，最重要的是控制系統(tǒng)。“當(dāng)今的社會(huì)走向現(xiàn)代化，在2015年，已經(jīng)走到移動(dòng)通訊工具來(lái)控制飼料生產(chǎn)的水平，人工的不確定因素在往下走，質(zhì)量和效率也不斷提高?！?/p>

他表示，在飼料行業(yè)飼料廠的系統(tǒng)控制主要是原料控制系統(tǒng)，采用先進(jìn)先出；其次，是配料系統(tǒng)，需要原料配套，跟第三方軟件的配合；飼料加工系統(tǒng)主要是制粒系統(tǒng)，包括原料批號(hào)，生產(chǎn)運(yùn)行和路徑的選擇；最后，是散裝出料系統(tǒng)。

Paul Lerhy認(rèn)為現(xiàn)在飼料廠面臨有幾個(gè)方面的問(wèn)題，但是使用WEM4000系統(tǒng)，可以對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問(wèn)題都進(jìn)行控制。 首先是原料接收控制系統(tǒng)，可以全程自動(dòng)運(yùn)行，自動(dòng)選倉(cāng)，存儲(chǔ)來(lái)料信息，并將所有的數(shù)據(jù)輸送到數(shù)據(jù)庫(kù)。第二是粉碎系統(tǒng)，自動(dòng)換倉(cāng)樣能夠檢測(cè)到物料的來(lái)源，物理倉(cāng)以及關(guān)鍵業(yè)績(jī)指標(biāo)，管理生產(chǎn)。制粒系統(tǒng)的控制，能夠全自動(dòng)控制顆粒料的生產(chǎn)，自動(dòng)對(duì)滾輪自動(dòng)加油，對(duì)環(huán)膜的壽命進(jìn)行系統(tǒng)判斷，對(duì)于制粒機(jī)的損耗與何時(shí)會(huì)堵塞等問(wèn)題也會(huì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)，并作出預(yù)警。WEM的散裝出料系統(tǒng)，能夠?qū)⒊隽蠑?shù)據(jù)，通過(guò)從公司的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)輸出輸入，自動(dòng)控制系統(tǒng)裝卸料。

在追溯功能上有三級(jí)追溯，第一級(jí)也是初級(jí)的追溯功能。第二級(jí)是通過(guò)移動(dòng)通訊工具來(lái)管理，將數(shù)據(jù)全部輸入電腦系統(tǒng)。最高級(jí)的追溯已經(jīng)達(dá)到來(lái)料從進(jìn)來(lái)到倉(cāng)庫(kù)的認(rèn)可的一個(gè)角落和位置，以及出料入料數(shù)據(jù)，有效期等，詳細(xì)數(shù)據(jù)可以細(xì)化到每一包料，都可以通過(guò)通訊工具來(lái)控制和了解，主要通過(guò)二維碼來(lái)實(shí)現(xiàn)。“我們的系統(tǒng)主要是針對(duì)全局的控制和追溯，是一個(gè)整體的系統(tǒng)?！?/p>

據(jù)他介紹，在WEM的系統(tǒng)中，通過(guò)KPI（關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)）可以顯示整個(gè)工廠的生產(chǎn)表現(xiàn)，包括接受，配料，粉碎，制粒和裝載的數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)際共產(chǎn)調(diào)研制作績(jī)效圖表。同時(shí)，這個(gè)系統(tǒng)可以通過(guò)數(shù)據(jù)來(lái)掌握平均標(biāo)準(zhǔn)差，利用圖表分析來(lái)體現(xiàn)。還有一個(gè)管理工具，就是報(bào)表工具，可以有75個(gè)標(biāo)準(zhǔn)報(bào)表以及無(wú)數(shù)的其他報(bào)表，幫助查看設(shè)備的表現(xiàn)，在任何時(shí)候都可以形成報(bào)告數(shù)據(jù)。

牧羊控股集團(tuán)美國(guó)公司副總裁Rob Strathman也認(rèn)為，作為飼料廠，要控制整個(gè)工廠的性能表現(xiàn)，要做到這一點(diǎn)，要將原料的浪費(fèi)降到最小，將設(shè)備整體應(yīng)用和產(chǎn)品合格率提到最高。而這需要數(shù)據(jù)的收集。

他表示，僅僅收集數(shù)據(jù)還不夠，還需要專業(yè)的團(tuán)隊(duì)對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行專業(yè)分析。以4個(gè)分廠16條生產(chǎn)線為例，通過(guò)數(shù)據(jù)收集和分析，提升效率和減少原料浪費(fèi)。每一個(gè)膨化機(jī)的停開(kāi)機(jī)過(guò)程中，都有一部分產(chǎn)品被剔除在外，也就是所說(shuō)的機(jī)頭料。此外，不穩(wěn)定的工藝對(duì)產(chǎn)能的影響，隨著批次生產(chǎn)量和運(yùn)行時(shí)間的見(jiàn)撒后，產(chǎn)能效率隨之降低，任何的停產(chǎn)都只能保證只有一小部分回機(jī)料能夠再次被利用。

Rob Strathman提到，有很多原因會(huì)影響到膨化生產(chǎn)線的效率，包括設(shè)備，方法，操作工，原料，測(cè)量，環(huán)境等，但我們應(yīng)該看到整個(gè)生產(chǎn)設(shè)備流程的影響因素，所以，需要做的是提升整個(gè)工藝流程的穩(wěn)定性。

人為的因素對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性影響是非常大的，解決方法首先是從增強(qiáng)員工的培訓(xùn)和管理上開(kāi)始的，第二是采用先進(jìn)的工藝流程控制技術(shù)，第三是使用自動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)做數(shù)據(jù)采集，在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行專業(yè)的分析之后，可以清楚地知道工廠中低效率主要在哪里發(fā)生?！霸谶@一塊，我們有專門(mén)培訓(xùn)的員工對(duì)自動(dòng)收集數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析?！?/p>

而在廢料回收和利用上，Rob Strathman透露牧羊在做一套零廢料系統(tǒng)。在對(duì)數(shù)據(jù)系統(tǒng)的使用上，他介紹了OEE-設(shè)備總體效率度量評(píng)估系統(tǒng)，這套數(shù)據(jù)系統(tǒng)可以對(duì)生產(chǎn)線性能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)關(guān)鍵性原料損失度量評(píng)估進(jìn)行追溯。

Rob Strathman表示，膨化工藝的穩(wěn)定性可以從以下幾個(gè)方面來(lái)提升，一是加強(qiáng)操作人員的能力并且實(shí)施持續(xù)改進(jìn)替身計(jì)劃，二是通過(guò)工藝過(guò)程控制技術(shù)對(duì)流程進(jìn)行簡(jiǎn)化，三是通過(guò)自動(dòng)化和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行決策。“沒(méi)有測(cè)量，就沒(méi)有提升，這個(gè)策略對(duì)于遵守他的人會(huì)產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)性的優(yōu)勢(shì)！”