洪荒之力來襲！看200余名飼料加工行業精英在京掀起的超強學術風暴

■ 《當代水產》程純明 文/圖 [ 微信公眾號：tsfish ]

洪荒之力來襲！看200余名飼料加工行業精英在京掀起的超強學術風暴

■ 《當代水產》程純明 文/圖 [ 微信公眾號：tsfish ]

嘉賓團合影

2016年9月6日，由中國農業科學院飼料研究所、中國畜牧獸醫學會動物營養分學會主辦，中國農業科學院飼料加工創新團隊、北京英惠爾生物技術有限公司承辦，江蘇牧羊控股有限公司協辦的第一屆國際飼料加工技術研討會水產膨化擠壓加工技術專題在北京召開。會議聚集了200余名來自中國、美國、挪威、丹麥等在飼料加工工藝相關領域的海內外專家、學者以及企業代表參會。

對于每一位到場的嘉賓來說，這次的研討會都不虛此行。關于飼料加工的各種話題，都有極高含金量的報告呈現，有最新加工工藝的介紹，也有飼料配方工藝的分享，還有新原料配方應用探討。

加工工藝的創新和改造

德克薩斯農工大學食品蛋白質研究所所長Mian N.Riaz認為，在飼料的生產中，都需要遵循4個原則，才能生產出合格的產品。而無論要制作任何種類的飼料，都包括4個基本元素蛋白質、碳水化合物、微量營養素和礦物質等添加劑。

當確定好配方后，下一步就要確定機械的種類和結構，到底選擇單螺桿還是雙螺桿。對于超高脂飼料（高于17%），超高量的新鮮肉（大于35%），統一的外形和遲勛，直徑小于1.5毫米的超小尺寸，并在短期生產計劃內頻繁改變產品的，可以選擇雙螺桿膨化機。

選擇好設備后，第一步，是如何將物料送到膨化機當中。在水產飼料中，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，可以通過調整膜孔來實現。最終生產成什么產品需要跟你的生產商供應商商量決定。根據需要選好設備后，再對設備的參數進行調節。

Mian N.Riaz表示 ，如今所有的浮性飼料都是通過膨化生產的，60%的沉性水產飼料是由膨化制作的，只有40%還是制粒生產。對于膨化機而言，在進料部分，需要非常精確的喂料系統來控制喂料。

牧羊美國研究院烘干技術總監Merry Ortberg主要講解膨化技術烘干技術。她表示，目前市面上的烘干技術基本都是熱氣流烘干，風路和氣流的走向非常重要。

氣流關系到有效性、均勻性以及結團的問題，在烘干機的入口處水汽含量比較高，容易導致結團，出現水分不均勻的情況。還有一個問題是料層的厚度，越厚烘干時間越長，能耗越低。但厚度的厚度設計需要看顆粒料的大小，不能影響到顆粒料的營養，也不能影響到氣流的走向。

烘干溫度和物料出口溫度的問題，現在生產工藝也不斷進步，對于出口溫度有不同的要求，不同區間也有不同的溫度。在冷卻環節，如果處理不好，會有不利的影響。

據悉，膨化能耗的消耗，烘干機占的能耗占比60%，如果想降低能耗，在烘干機上降低是最可行。因為在烘干機耗能中，對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，可以通過工藝的改進去改善，這也是節能的一個方向。

對于烘干機，Merry Ortberg認為最好的應該是分段式，對氣流進行獨立區域控制，可以在不同的區域設置不同的溫度，如果沒有分段，所有的溫度會一樣，出口的溫度也非常高，能耗也高，沒有必要，所以，分區的烘干機很有必要，也是未來發展的一個方向。

上海易普工貿（科技）有限公司總經理曹康教授的報告主要是針對水產擠壓膨化飼料加工工藝及裝置技術進展。他表示，“中國是世界水產飼料生產大國，水產飼料產量占世界總產量的50%左右，2015年，膨化飼料產能達到450萬噸左右，占水產飼料的25%，年遞增率在30%左右。按照每條膨化線生產1.2萬噸的飼料的標準計算，全國擁有375條膨化線?！?/p>

曹康認為，對于飼料的質量和成本的相關性，核心就是配方、理化特性和加工工藝。對于水產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，不同的布置類型在飼料品種中的應用也不同。而從工藝設計上講，垂直布置優于水平布置。同時，對于水產擠壓膨化飼料加工工藝的進展和擴展也展開介紹。

對于未來膨化機的發展方向，他表示，“未來規模化，無害化，高效化，自動化，功能化，控制與品質參數的可視化，單元創新與系統續航新并舉是發展的趨勢?！?/p>

中國農業科學院飼料研究所加工創新團隊首席專家薛敏主要講解飼料加工和貯存過程中熱敏性營養素的損耗及保真技術。她表示，飼料的加工工藝對改善飼料品質，精準營養素添加，提高飼料利用效率，擴大飼料資源范圍，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，因其加工過程中使物料達到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。而環膜應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%。據悉，酸性植酸酶在無胃魚體內，幾乎不顯示有效性。

薛敏認為，不飽和脂肪酸的損失主要集中在調質和制粒結算，分別占比Wie70%和30%，并且隨著調職溫度的提高，不飽和脂肪酸的保真率有所降低，而不飽和脂肪酸DHA的熱穩定性比EPA較好。在混合階段的攪拌和摩擦等物流總用，會加劇氧化還原，不飽和脂肪酸也會有少量的達到110℃～160℃，壓力也很大，對不飽和脂肪酸的破壞很大，比環膜制粒更為嚴重。

丹麥谷禹泰工程顧問有限公司馬傲雷博士圍繞仔稚魚微小顆粒飼料加工和生產進行介紹。對于微小顆粒飼料的加工和生產，在原料的選擇上，為了避免堵塞膨化機出料膜孔，應該盡量避免使用含有果皮的產品，可以通過使用去皮的產品例如剝皮后的小麥來解決；避免使用高含油物料，減少粉碎機篩網的堵塞；清理原料中的異物，含有小骨質顆粒的原料也容易堵塞膨化機的膜孔。

不同的粉碎機對物料的粉碎力度也不同，對于微小顆粒飼料加工和生產（顆粒小于3mm）來說，馬博士推薦使用后粉碎系統，超微粉碎機或者雙粉碎機粉碎后再采用高效的篩分設備篩分，來控制粒度。

在加工工藝上選擇用高溫膨化工藝來生產。因為高溫膨化具有能夠提高原料的營養價值，能夠生產密度合適的產品，膨化后還可以添加更多的油脂，且經過高溫殺菌的產品會更安全，同時，高溫膨化生產出來的是耐水性好，能夠減少水污染后對飼料的浪費，耐久性好，在輸送和處理過程中不容易碎裂。

在干燥機的選擇上，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品，另一方面是流化床干燥緊湊的箱體結構，潔凈的設計和不同的型號和供應商更能滿足微小顆粒產品的需要。

衛生問題也不可忽視，馬傲雷建議，使用封閉系統，隔離來自鳥、鼠或其他沙門氏菌的攜帶者；避免飼料產生冷凝水，尤其是在熱處理工藝后；還要避免交叉感染，嚴格區分原料和成品；設計上保證維修和清理方便；減少筒倉和設備灰塵的散逸。

原料的開發利用

中國農業科學院飼料研究所程宏遠研究員表示，不同淀粉含量配方的水產飼料膨化加工實踐。淀粉有幾種，A類是谷物類易于糊化的淀粉，B類是塊莖類難于糊化和消化的淀粉，C類是根類和豆類淀粉，D類是直鏈淀粉，可以與有機酸性分子形成復合物。

淀粉主導顆粒膨化，其他組分起次要作用。直鏈淀粉/直鏈淀粉等于50%時，可以達到膨化料最大。不同的淀粉源對膨化的影響也不同，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性降低，顆粒料在水中的穩定性會減低，還會影響膨化顆粒的膨脹程度，均勻性和美觀性，會產生顆粒塌陷，顆粒膨脹系數降低；另外，低淀粉配方還容易導致顆粒尺寸均勻性差異大，嚴重時會導致浮性產品中出現部分顆粒下沉現象。

對于原料，程宏遠認為植物蛋白原料潤濕時間更長，對原料做小顆粒粉碎，在調質環節，延長停留時間，在膨化上，適當加大剪切力。

此外，在低淀粉配方中，淀粉源含量降低時，配方內粘結性會降低。對于低淀粉配方加工時的調整方向，程宏遠建議在調質器上，改動槳葉方向，增加停留時間，搭配組合式的調質器；在膨化機上，調整螺桿配置，鉛華機械能輸入，增強揉制效果；在模板上，選擇合適的模板合度和膜孔結構；對于操作參數，要提高出料段膨化腔的問題。

挪威生命科學大學飼料科技研究中心主任Dr.Olav Fjeld Kraugerud認為，每一種原料，在實際當中的控制點，一方面在于每個原料理想處理方式的評價，包括物理指標，營養指標；另一方面在于混合后物料應滿足每個品種的營養、物理質量的需求；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量和價格方面都具有優勢。在纖維性蛋白原料使用較多的時候，就需要做營養補償，增加混合能力，必須通過加工工藝的改造來讓加工的形態達成自己的目標。其次是新型海洋資源的應用以及非常規飼料原料資源應用。

在報告中，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。

對于谷朊粉的應用，Olav Fjeld Kraugerud經過試驗發現，不同的使用量也會產生不同的效果。至于昆蟲蛋白，在歐洲還是屬于試驗階段，還沒有正式生產。

生產線的系統控制

美國WEM Automation公司東南亞片區經理Mr. Paul Lerhy：飼料生產線管理的高級控制系統

Paul Lerhy表示，作為飼料廠來講，最重要的是控制系統。“當今的社會走向現代化，在2015年，已經走到移動通訊工具來控制飼料生產的水平，人工的不確定因素在往下走，質量和效率也不斷提高。”

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

Paul Lerhy認為現在飼料廠面臨有幾個方面的問題，但是使用WEM4000系統，可以對各個環節出現的問題都進行控制。 首先是原料接收控制系統，可以全程自動運行，自動選倉，存儲來料信息，并將所有的數據輸送到數據庫。第二是粉碎系統，自動換倉樣能夠檢測到物料的來源，物理倉以及關鍵業績指標，管理生產。制粒系統的控制，能夠全自動控制顆粒料的生產，自動對滾輪自動加油，對環膜的壽命進行系統判斷，對于制粒機的損耗與何時會堵塞等問題也會自動監測，并作出預警。WEM的散裝出料系統，能夠將出料數據，通過從公司的數據庫來輸出輸入，自動控制系統裝卸料。

在追溯功能上有三級追溯，第一級也是初級的追溯功能。第二級是通過移動通訊工具來管理，將數據全部輸入電腦系統。最高級的追溯已經達到來料從進來到倉庫的認可的一個角落和位置，以及出料入料數據，有效期等，詳細數據可以細化到每一包料，都可以通過通訊工具來控制和了解，主要通過二維碼來實現。“我們的系統主要是針對全局的控制和追溯，是一個整體的系統。”

據他介紹，在WEM的系統中，通過KPI（關鍵績效指標）可以顯示整個工廠的生產表現，包括接受，配料，粉碎，制粒和裝載的數據，根據實際共產調研制作績效圖表。同時，這個系統可以通過數據來掌握平均標準差，利用圖表分析來體現。還有一個管理工具，就是報表工具，可以有75個標準報表以及無數的其他報表，幫助查看設備的表現，在任何時候都可以形成報告數據。

牧羊控股集團美國公司副總裁Rob Strathman也認為，作為飼料廠，要控制整個工廠的性能表現，要做到這一點，要將原料的浪費降到最小，將設備整體應用和產品合格率提到最高。而這需要數據的收集。

他表示，僅僅收集數據還不夠，還需要專業的團隊對收集的數據進行專業分析。以4個分廠16條生產線為例，通過數據收集和分析，提升效率和減少原料浪費。每一個膨化機的停開機過程中，都有一部分產品被剔除在外，也就是所說的機頭料。此外，不穩定的工藝對產能的影響，隨著批次生產量和運行時間的見撒后，產能效率隨之降低，任何的停產都只能保證只有一小部分回機料能夠再次被利用。

Rob Strathman提到，有很多原因會影響到膨化生產線的效率，包括設備，方法，操作工，原料，測量，環境等，但我們應該看到整個生產設備流程的影響因素，所以，需要做的是提升整個工藝流程的穩定性。

人為的因素對整個生產過程的穩定性影響是非常大的，解決方法首先是從增強員工的培訓和管理上開始的，第二是采用先進的工藝流程控制技術，第三是使用自動控制系統來做數據采集，在對數據進行專業的分析之后，可以清楚地知道工廠中低效率主要在哪里發生?！霸谶@一塊，我們有專門培訓的員工對自動收集數據的數據進行分析。”

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。在對數據系統的使用上，他介紹了OEE-設備總體效率度量評估系統，這套數據系統可以對生產線性能進行實時監測，對關鍵性原料損失度量評估進行追溯。

Rob Strathman表示，膨化工藝的穩定性可以從以下幾個方面來提升，一是加強操作人員的能力并且實施持續改進替身計劃，二是通過工藝過程控制技術對流程進行簡化，三是通過自動化和數據采集系統來進行決策。“沒有測量，就沒有提升，這個策略對于遵守他的人會產生競爭性的優勢！”