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    2. 預混合飼料生產(chǎn)工藝研究與應用

         日期:2017-12-22     作者:眾合發(fā)(天津)生物科技發(fā)展有限公司 張衛凡    瀏覽:1468    評論:0    
      核心提示: 為全面貫徹實(shí)施2015-07-01實(shí)行的《飼料質(zhì)量安全管理規范》(農業(yè)部令2014年第1號)從預混料生產(chǎn)上采取哪些新的工藝措施提高配料
              為全面貫徹實(shí)施2015-07-01實(shí)行的《飼料質(zhì)量安全管理規范》(農業(yè)部令2014年第1號)從預混料生產(chǎn)上采取哪些新的工藝措施提高配料精度,避免人為誤操作導致的質(zhì)量風(fēng)險,防止微生物及藥物交叉污染、清除雜質(zhì)及原料結塊、保障顆粒整齊度,進(jìn)而提高預混合飼料生產(chǎn)加工質(zhì)量是廣大預混料生產(chǎn)企業(yè)面臨的新課題。

              我國飼料工業(yè)是一個(gè)新興產(chǎn)業(yè),其成長(cháng)發(fā)展歷程基本上與改革開(kāi)放進(jìn)程同步,2016年全國商品飼料總產(chǎn)量達到20918萬(wàn)t,總產(chǎn)值8014億元。按滿(mǎn)足動(dòng)物營(yíng)養需要層面分類(lèi),飼料產(chǎn)品可分為:
       
            (1)全價(jià)配合飼料。含有滿(mǎn)足動(dòng)物對蛋白、能量、常量礦物質(zhì)、微量礦物質(zhì)、維生素及各類(lèi)營(yíng)養性及非營(yíng)養性添加劑需求的飼料??芍苯语曃箘?dòng)物。
            (2)濃縮飼料。通常飼料配方中能量飼料如玉米、小麥、麩皮等占配方比例在50%以上,而這些原料多是養殖業(yè)者自產(chǎn)或方便采購的原料,為減低運輸成本,飼料生產(chǎn)者設計出不含能量原料的飼料產(chǎn)品,養殖業(yè)者購回此類(lèi)產(chǎn)品后與自產(chǎn)或自購的能量原料進(jìn)行混合后即可生產(chǎn)出相對成本較低的全價(jià)配合飼料。
            (3)預混合飼料。為進(jìn)一步滿(mǎn)足規模飼養者精細化飼養和降低成本的需求,飼料生產(chǎn)者設計出預混合飼料產(chǎn)品,這類(lèi)產(chǎn)品主要包含礦物質(zhì)、維生素、各類(lèi)營(yíng)養性及非營(yíng)養性添加劑。這類(lèi)產(chǎn)品的特點(diǎn)是添加比例低(農業(yè)部令2012年第3號定義不高于10%)、營(yíng)養濃度高、混合難度大、產(chǎn)品價(jià)值高、技術(shù)含量高、貯存要求高。
       
             農業(yè)部1849號公告[4]對前兩類(lèi)產(chǎn)品與第三類(lèi)產(chǎn)品提出不同的生產(chǎn)許可要求,法規中對這兩類(lèi)生產(chǎn)企業(yè)的廠(chǎng)房、工藝設備、化驗室等生產(chǎn)條件均提出不同要求,本文重點(diǎn)討論預混合飼料(以下簡(jiǎn)稱(chēng)預混料)的生產(chǎn)工藝。
       
             預混料生產(chǎn)工藝主要由投料、粉碎、配料、混合、包裝等工藝環(huán)節組成,本文重點(diǎn)討論對預混料生產(chǎn)影響較大的粉碎、配料和混合工藝。
       
      1  配料工藝

            預混料產(chǎn)品的配方特點(diǎn)是:原料品種多,粒度、密度、靜電特性、顏色、吸潮特性、酸堿度、流散性等物理、化學(xué)特性差異大,相互影響大,因此國內外各個(gè)生產(chǎn)廠(chǎng)家均極其重視配料環(huán)節,在這個(gè)工藝環(huán)節上國內外企業(yè)做法差異很大。外資企業(yè),特別是歐美為代表的大型飼料生產(chǎn)企業(yè),主張計算機控制的多配料倉自動(dòng)配料系統。筆者認為,這個(gè)系統的優(yōu)點(diǎn)是能夠實(shí)現自動(dòng)化生產(chǎn),誤操作風(fēng)險??;缺點(diǎn)是投資大、機構復雜、故障率高,效率卻未必高,這種工藝不是國內生產(chǎn)企業(yè)的主流。
       
             國內生產(chǎn)企業(yè)通常做法是人工配料。人工配料一般根據配方特點(diǎn)分為“大料”(如載體、石粉、磷酸氫鈣、鹽等配方中添加量較大的原料)和“小料”(如維生素、微量礦物元素、藥品及各類(lèi)營(yíng)養性和非營(yíng)養性添加劑等配方中添加量較小的原料)。
             國外多配料倉自動(dòng)配料系統,如圖1所示。


       
      1.1“大料”的稱(chēng)量和投放
       
             這一部分原料的稱(chēng)量和投料筆者主張以配料倉和電子秤的配料體系完成,這個(gè)體系可大大減輕工人的勞動(dòng)強度,因添加量較大,相對誤差較小,而且這部分原料價(jià)格相對較低,由配料環(huán)節的誤差導致的成本差異也相對較小。
       
             目前國內預混料生產(chǎn)廠(chǎng)家實(shí)際應用較多的是人工稱(chēng)量。這種操作方法的優(yōu)點(diǎn)是大大降低了設備投資,缺點(diǎn)是人為誤操作的概率上升,為了在制度上解決人為誤操作,筆者在實(shí)踐中提出分區備料的方法,即每秤投料前在指定區域(地面上劃出明確邊界的備料區)備齊料,由主管核實(shí)后方可投料,這樣可以最大限度降低人為誤操作的風(fēng)險。
       
      1.2“小料”的稱(chēng)量和投放
       
             所謂小料通常指那些添加量較小、營(yíng)養作用影響較大、價(jià)格昂貴的原料,各生產(chǎn)廠(chǎng)家對這部分原料的配料最為重視,小料的配料通常在小料的存貯間操作,農業(yè)部明文規定這類(lèi)貯存間要配備空調,恒溫恒濕。
       
             為了滿(mǎn)足農業(yè)部相關(guān)法規的要求,筆者設計了“小料”配料系統,這個(gè)系統由兩個(gè)硬件和一個(gè)制度構成。
       
          (1)定制特殊電子秤。該電子秤在通用電子秤基礎上增加了打印機及聯(lián)網(wǎng)功能,這樣操作工每稱(chēng)量一種原料,打印機自動(dòng)打印稱(chēng)重記錄,稱(chēng)量的同時(shí)在聯(lián)網(wǎng)的計算機中存貯數據,這臺電子秤在完成一個(gè)混合批次的稱(chēng)重后完整地打印了全部稱(chēng)重的數據記錄,配料操作員簽字后,供品控員與配方核對,而這個(gè)打印記錄存入當天的生產(chǎn)記錄檔案,以備日后追溯分析產(chǎn)品。由于針對性地改進(jìn)了配料稱(chēng)重硬件,既提高了操作員工的責任感,又建立了完整的可追溯體系,使得稱(chēng)重環(huán)節的工藝質(zhì)量上了新臺階。
          (2)配料操作轉盤(pán)。該稱(chēng)重轉盤(pán)是為了方便稱(chēng)重操作員工提高工作效率設計,同時(shí)定制若干不銹鋼貯料罐,貯料罐上標明原料名稱(chēng)和配料序號。
          (3)配料操作制度。為準確實(shí)現配方,避免稱(chēng)重誤操作,每個(gè)配方配料前配料操作員首先備料,即將配方上的原料搬上配料轉盤(pán),并按配料順序排列(通常配料順序按量由大至小排序)。不允許不參加配料的原料留在轉盤(pán)上,每稱(chēng)取一個(gè)原料,打開(kāi)貯料罐不蓋上,以區別尚未稱(chēng)取原料的原料罐,若同一個(gè)配方配制超過(guò)一秤,第二秤則每秤取一個(gè)原料蓋上一個(gè)蓋子,避免重復稱(chēng)取誤操作。
       
             上述這套小料配料體系經(jīng)過(guò)兩年實(shí)際應用和不斷摸索改進(jìn),取得了不錯的效果,獲得了行業(yè)主管部門(mén)領(lǐng)導的肯定和贊賞。

       
      2  混合工藝
       
             預混合飼料企業(yè)的產(chǎn)品特點(diǎn)是品種多、規格多。如本企業(yè)幾十個(gè)產(chǎn)品中有加藥產(chǎn)品、不加藥產(chǎn)品。由于動(dòng)物品種不同、生長(cháng)階段不同,配方各異,用藥方案不盡相同。農業(yè)部對飼料中藥品的使用有嚴格的法規,如何將添加量極微的藥品混合均勻,且嚴格控制生產(chǎn)加藥產(chǎn)品在設備中藥物殘留帶給后續產(chǎn)品的藥物交叉污染是預混料生產(chǎn)企業(yè)的核心課題。農業(yè)部1849號公告要求預混料生產(chǎn)廠(chǎng)家的混合機(含混合機緩沖倉)與物料接觸部分使用不銹鋼制造,混合機的混合均勻度變異系數不大于5%。主要目的是避免設備腐蝕,保持混合機內壁光潔,避免混合機物料殘留。但以筆者多年的生產(chǎn)經(jīng)驗看,僅單純改變混合機材質(zhì)很難達此目的,因此筆者提出在滿(mǎn)足農業(yè)部法規要求的前提下,采取如下三項措施進(jìn)一步改善混合機內壁光潔度,徹底解決物料殘留導致的微生物污染和藥物交叉污染問(wèn)題。
       
      2.1設置單獨的載體油脂混合機
       
             為解決預混料靜電吸附及部分營(yíng)養需求問(wèn)題,各生產(chǎn)廠(chǎng)家多采用在配方中添加油脂,而目前絕大部分生產(chǎn)廠(chǎng)家的油脂添加均在主混合機內完成,這樣的設計問(wèn)題很多,缺陷如下:
          (1)主混合機噴涂油脂很難避免將液體油脂噴涂在混合機內壁和槳葉上,極易粘附各種原料形成結垢。
          (2)這種混合機結垢很難清除,極易滋生各類(lèi)病菌微生物,污染產(chǎn)品。
          (3)這種混合機結垢大大降低了混合機內壁及漿葉的光潔度,容易導致物料掛壁殘留。而生產(chǎn)添加藥物的產(chǎn)品后,藥物殘留將嚴重污染后續生產(chǎn)的產(chǎn)品。
          (4)直接噴涂很難避免產(chǎn)生油脂結塊,從而影響產(chǎn)品的混合均勻度及顆粒整齊度。
       
             為解決上述問(wèn)題,筆者嘗試另設載體油脂混合機,這樣做的好處是避免主混合機接觸液體油脂,載體在另一臺混合機完成油脂混合后進(jìn)入主混合機,避免了主混合機結垢,而載體油脂混合機由于只承擔混合油脂的功能,其參與油脂混合的原料則可選擇易于吸附油脂的原料如豆粕等載體,均勻混合油脂的載體輸送至主混合機前通過(guò)檢查篩可避免油脂結塊進(jìn)入主混合機影響顆粒均勻度。
       
      2.2在主混合機入料口設置振動(dòng)檢查篩
       
              所有進(jìn)入主混合機的原料一律經(jīng)過(guò)振動(dòng)檢查篩,避免各類(lèi)雜質(zhì)及原料結塊進(jìn)入混合機。
       
      2.3可旋轉輸送設備
       
              將混合機緩沖倉底端輸送設備安裝鉸鏈活接法蘭,使操作工能夠將水平螺旋輸送機徑向旋轉180°,目的是方便徹底清理螺旋輸送機殘留物料,從而減少交叉污染和藥物殘留。
       
      3  粉碎工藝

             絕大多數預混合飼料生產(chǎn)廠(chǎng)家均設有載體粉碎工藝以滿(mǎn)足預混料載體的粒度要求,通常是載體經(jīng)錘片式粉碎機粉碎后進(jìn)入提升機垂直輸送至主混合機,這個(gè)工藝設計優(yōu)點(diǎn)是節能和運行可靠,噪音低。缺點(diǎn)則是這個(gè)工藝無(wú)法避免提升機底座的輸送物殘留,這些殘留物極易滋生病菌微生物產(chǎn)生污染。其次該工藝無(wú)法解決粉碎機轉子高速旋轉產(chǎn)生正壓帶來(lái)的粉塵外溢所致的空氣污染問(wèn)題。
       
             為滿(mǎn)足新法規的要求,筆者建議改為粉碎機下負壓氣力輸送。這個(gè)系統由高壓風(fēng)機、離心卸料器、脈沖除塵器和輸送管道組成。這個(gè)系統缺點(diǎn)是高壓風(fēng)機功耗大,噪音高。但優(yōu)點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)的:
           (1)無(wú)輸送殘留物,徹底杜絕病菌微生物污染隱患。
           (2)由于氣力輸送的原因,粉碎機在負壓狀態(tài)下
      運行,徹底避免了粉碎機粉塵外溢,極大地改善了生產(chǎn)車(chē)間的空氣質(zhì)量。
           (3)雖然高壓風(fēng)機功耗大,但粉碎機負壓運行,提高了粉碎機生產(chǎn)效率,降低了粉碎機功耗,因而系統的功耗未必增高。
       
      4  輸送工藝

              應盡量縮短成品料至包裝設備的輸送距離,避免垂直提升。垂直輸送成品料必然會(huì )帶來(lái)如下隱患:
           (1)因預混料原料物理特性差異大,提升機垂直輸送至頭輪拋送時(shí)無(wú)法避免混合均勻的物料再次分級,降低了混合均勻度。
           (2)提升機底座無(wú)法避免物料殘留,給病菌微生物和藥物交叉污染帶來(lái)隱患。

      5 結論

             由于多配料倉自動(dòng)配料系統投資很大,機械環(huán)節、控制環(huán)節復雜,故障率高、可靠性差,人工配料仍是現階段國內預混料生產(chǎn)的主流模式。針對行業(yè)內普遍應用的人工配料現狀,通過(guò)探索在配料環(huán)節改進(jìn)硬件條件、完善操作制度可有效提高配料的精確性,避免人為誤操作。
       
             混合機結垢、輸送設備物料殘留導致的病菌微生物及藥物交叉污染是目前預混料生產(chǎn)企業(yè)普遍存在的質(zhì)量安全隱患,如何徹底避免混合機結垢、避免提升機殘留、方便清理混合機及倉下輸送設備是廣大飼料生產(chǎn)企業(yè)急需解決的工藝技術(shù)難題。經(jīng)兩年實(shí)際應用,定期檢查觀(guān)測,可以確定文中介紹的這些工藝改進(jìn)措施對避免病菌微生物及藥物交叉污染行之有效。筆者希望這些探索性的措施對從業(yè)者起到拋磚引玉的作用。篇幅所限筆者不能在本文中對飼料生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節逐一詳細討論,但筆者愿與廣大從業(yè)者真誠交流、共同努力,推進(jìn)我國預混料生產(chǎn)不斷進(jìn)步。

       
       
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