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    預混合飼料生產工藝研究與應用

       日期:2017-12-22     作者:眾合發(天津)生物科技發展有限公司 張衛凡    瀏覽:1419    評論:0    
    核心提示: 為全面貫徹實施2015-07-01實行的《飼料質量安全管理規范》(農業部令2014年第1號)從預混料生產上采取哪些新的工藝措施提高配料
            為全面貫徹實施2015-07-01實行的《飼料質量安全管理規范》(農業部令2014年第1號)從預混料生產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量風險,防止微生物及藥物交叉污染、清除雜質及原料結塊、保障顆粒整齊度,進而提高預混合飼料生產加工質量是廣大預混料生產企業面臨的新課題。

            我國飼料工業是一個新興產業,其成長發展歷程基本上與改革開放進程同步,2016年全國商品飼料總產量達到20918萬t,總產值8014億元。按滿足動物營養需要層面分類,飼料產品可分為:
     
          (1)全價配合飼料。含有滿足動物對蛋白、能量、常量礦物質、微量礦物質、維生素及各類營養性及非營養性添加劑需求的飼料??芍苯语曃箘游?。
          (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者自產或方便采購的原料,為減低運輸成本,飼料生產者設計出不含能量原料的飼料產品,養殖業者購回此類產品后與自產或自購的能量原料進行混合后即可生產出相對成本較低的全價配合飼料。
          (3)預混合飼料。為進一步滿足規模飼養者精細化飼養和降低成本的需求,飼料生產者設計出預混合飼料產品,這類產品主要包含礦物質、維生素、各類營養性及非營養性添加劑。這類產品的特點是添加比例低(農業部令2012年第3號定義不高于10%)、營養濃度高、混合難度大、產品價值高、技術含量高、貯存要求高。
     
           農業部1849號公告[4]對前兩類產品與第三類產品提出不同的生產許可要求,法規中對這兩類生產企業的廠房、工藝設備、化驗室等生產條件均提出不同要求,本文重點討論預混合飼料(以下簡稱預混料)的生產工藝。
     
           預混料生產工藝主要由投料、粉碎、配料、混合、包裝等工藝環節組成,本文重點討論對預混料生產影響較大的粉碎、配料和混合工藝。
     
    1  配料工藝

          預混料產品的配方特點是: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、化學特性差異大,相互影響大,因此國內外各個生產廠家均極其重視配料環節,在這個工藝環節上國內外企業做法差異很大。外資企業,特別是歐美為代表的大型飼料生產企業,主張計算機控制的多配料倉自動配料系統。筆者認為,這個系統的優點是能夠實現自動化生產,誤操作風險??;缺點是投資大、機構復雜、故障率高,效率卻未必高,這種工藝不是國內生產企業的主流。
     
           國內生產企業通常做法是人工配料。人工配料一般根據配方特點分為“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、藥品及各類營養性和非營養性添加劑等配方中添加量較小的原料)。
           國外多配料倉自動配料系統,如圖1所示。


     
    1.1“大料”的稱量和投放
     
           這一部分原料的稱量和投料筆者主張以配料倉和電子秤的配料體系完成,這個體系可大大減輕工人的勞動強度,因添加量較大,相對誤差較小,而且這部分原料價格相對較低,由配料環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廠家實際應用較多的是人工稱量。這種操作方法的優點是大大降低了設備投資,缺點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,由主管核實后方可投料,這樣可以最大限度降低人為誤操作的風險。
     
    1.2“小料”的稱量和投放
     
           所謂小料通常指那些添加量較小、營養作用影響較大、價格昂貴的原料,各生產廠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,農業部明文規定這類貯存間要配備空調,恒溫恒濕。
     
           為了滿足農業部相關法規的要求,筆者設計了“小料”配料系統,這個系統由兩個硬件和一個制度構成。
     
        (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網功能,這樣操作工每稱量一種原料,打印機自動打印稱重記錄,稱量的同時在聯網的計算機中存貯數據,這臺電子秤在完成一個混合批次的稱重后完整地打印了全部稱重的數據記錄,配料操作員簽字后,供品控員與配方核對,而這個打印記錄存入當天的生產記錄檔案,以備日后追溯分析產品。由于針對性地改進了配料稱重硬件,既提高了操作員工的責任感,又建立了完整的可追溯體系,使得稱重環節的工藝質量上了新臺階。
        (2)配料操作轉盤。該稱重轉盤是為了方便稱重操作員工提高工作效率設計,同時定制若干不銹鋼貯料罐,貯料罐上標明原料名稱和配料序號。
        (3)配料操作制度。為準確實現配方,避免稱重誤操作,每個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,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上,每稱取一個原料,打開貯料罐不蓋上,以區別尚未稱取原料的原料罐,若同一個配方配制超過一秤,第二秤則每秤取一個原料蓋上一個蓋子,避免重復稱取誤操作。
     
           上述這套小料配料體系經過兩年實際應用和不斷摸索改進,取得了不錯的效果,獲得了行業主管部門領導的肯定和贊賞。

     
    2  混合工藝
     
           預混合飼料企業的產品特點是品種多、規格多。如本企業幾十個產品中有加藥產品、不加藥產品。由于動物品種不同、生長階段不同,配方各異,用藥方案不盡相同。農業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,且嚴格控制生產加藥產品在設備中藥物殘留帶給后續產品的藥物交叉污染是預混料生產企業的核心課題。農業部1849號公告要求預混料生產廠家的混合機(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經驗看,僅單純改變混合機材質很難達此目的,因此筆者提出在滿足農業部法規要求的前提下,采取如下三項措施進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養需求問題,各生產廠家多采用在配方中添加油脂,而目前絕大部分生產廠家的油脂添加均在主混合機內完成,這樣的設計問題很多,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,極易滋生各類病菌微生物,污染產品。
        (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。而生產添加藥物的產品后,藥物殘留將嚴重污染后續生產的產品。
        (4)直接噴涂很難避免產生油脂結塊,從而影響產品的混合均勻度及顆粒整齊度。
     
           為解決上述問題,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檢查篩可避免油脂結塊進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檢查篩
     
            所有進入主混合機的原料一律經過振動檢查篩,避免各類雜質及原料結塊進入混合機。
     
    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廠家均設有載體粉碎工藝以滿足預混料載體的粒度要求,通常是載體經錘片式粉碎機粉碎后進入提升機垂直輸送至主混合機,這個工藝設計優點是節能和運行可靠,噪音低。缺點則是這個工藝無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生污染。其次該工藝無法解決粉碎機轉子高速旋轉產生正壓帶來的粉塵外溢所致的空氣污染問題。
     
           為滿足新法規的要求,筆者建議改為粉碎機下負壓氣力輸送。這個系統由高壓風機、離心卸料器、脈沖除塵器和輸送管道組成。這個系統缺點是高壓風機功耗大,噪音高。但優點也是顯而易見的:
         (1)無輸送殘留物,徹底杜絕病菌微生物污染隱患。
         (2)由于氣力輸送的原因,粉碎機在負壓狀態下
    運行,徹底避免了粉碎機粉塵外溢,極大地改善了生產車間的空氣質量。
         (3)雖然高壓風機功耗大,但粉碎機負壓運行,提高了粉碎機生產效率,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帶來如下隱患:
         (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無法避免混合均勻的物料再次分級,降低了混合均勻度。
         (2)提升機底座無法避免物料殘留,給病菌微生物和藥物交叉污染帶來隱患。

    5 結論

           由于多配料倉自動配料系統投資很大,機械環節、控制環節復雜,故障率高、可靠性差,人工配料仍是現階段國內預混料生產的主流模式。針對行業內普遍應用的人工配料現狀,通過探索在配料環節改進硬件條件、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企業普遍存在的質量安全隱患,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企業急需解決的工藝技術難題。經兩年實際應用,定期檢查觀測,可以確定文中介紹的這些工藝改進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的每一個環節逐一詳細討論,但筆者愿與廣大從業者真誠交流、共同努力,推進我國預混料生產不斷進步。

     
     
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