美國堪薩斯州立大學，谷物科學系

　　　　近二十年來，畜牧業進入飛速發展變化階段，而這一變化速度將有增無減。在家畜遺傳上的改進迫使飼料廠商生產質量更高的飼料，以適應改良畜種更高的營養需求。對營養更深入的了解、對環境的關注、甚至營養學家與媒體在觀點上的分歧都促使了飼料廠商們改變他們的工作程序。新近涌現的酶制劑之類飼料添加劑也迫使飼料廠商和設備制造商開始考慮，今后的設計應當做到在加工過程的任何階段都允許添加比率很低的原材料。

　　　　本文意圖是介紹在飼料生產工藝、設備和操作方面的最新進展，并對21世紀的飼料生產作一展望。討論這些問題之前，先來看看為什么會發生這些變化。

　　為什么變化?

　　　　有許多因素迫使飼料工業進行革新。有的情況是因不能完成經濟指標而迫使飼料廠家采用更有效的工藝技術。有的情況是政府部門的規定迫使作出改變。而任何一種情況，采用新的創意和技術都是為了保持競爭力或為了企業的生存。為改變而改變是十分鮮見的。

　　　　下面以提綱形式列出促使飼料生產改變的一些因素：

　　　　一、 政府法令、規定和公眾關注

　　　　（一）食物安全　

　　　　1．微生物污染　

　　　　（1）沙門氏桿菌　

　　　?。?）大腸桿菌　

　　　?。?）真菌毒素　

　　　　2．飼料添加劑和生長促進劑　

　　　　3．飼料和原材料中的農藥和其他化學殘留

　　　　討論：食物安全

　　　　用于促進生長的飼料添加劑(主要指抗生素)很可能在不久的將來被禁止使用。盡管由于使用添加劑而產生細菌抗性這一點缺乏科學證據，但公眾對這件事的關切很可能足以迫使撤消現有的批準。

　　　　工業界可能會被迫使用加熱消毒的辦法來消除起運飼料的微生物污染。這是目前幾乎所有歐州國家的作法，也很可能幾年之后在美國采用。

　　　　加熱消毒并不能破壞真菌毒素。不過，檢測技術正在迅速改進，人們運用技術手段減少真菌毒素影響的能力將使安全進食成為可能。

　　　?。ǘ┉h境關注

　　　　1．空氣污染　

　　　　2．水污染　

　　　　3．動物排泄物處理　

　　　　4．氣味控制

　　　　討論：環境關注

　　　　很多人認為，改進飼料利用可以減少環境污染?？八_斯州立大學研究表明，就象適當粉碎這樣簡單的一些事情就能大大減少豬的糞便干物質和含氮量。使用一些酶，諸如植酸酶、纖維素酶和β-葡聚糖酶，可以改善營養物質的消化，減少糞池和排泄物處理中的固體物質。某些加工手段，如膨脹、壓縮、擠壓以及其他一些濕熱處理，往往可以改善營養物質的利用情況。

　　　　當前一些規定迫使飼料廠設法控制粉塵揚溢和暴風雨泛濫污染。幾乎每個州都要求對飼料廠的液體飼料罐加強管制。有些州正加強治理鍋爐煙囪的氣體排放。不要指望將來會放松這類規定。

　　　　二、 飼料生產和飼料工業結構

　　　?。ㄒ唬?聯合、兼并

　　　　1．生產能力的強化　

　　　　2．一些老牌美國飼料公司所有權的國際化

　　　?。ǘ?產品系列的專業化

　　　　1．放棄低盈利或無利潤的飼料品種　

　　　　2．發展符合地區需求的飼料系列　

　　　　3．在有需求的地方發展水產飼料及寵物飼料

　　　?。ㄈ?縱向聯合

　　　　1．單一品種飼料廠　

　　　　2．選擇廠址考慮環境關注而不是傳統的家畜密度

　　　?。ㄋ模?農場就地生產飼料的消亡

　　　　1．不能與現代化高效飼料廠競爭　

　　　　2．飼料質量問題

　　　　討論：飼料生產和飼料工業結構

　　　　我們當然希望聯合與兼并繼續下去。陳舊的和/或效益差的飼料廠將會關閉，讓效益好的廠去進行生產。

　　　　盡管有人不歡迎聯合體，但縱向聯合仍將繼續。另一方面，許多飼料公司正在悄悄地進行內部聯合，為他們的飼料廠找出路。這可能是有些公司求生存的唯一途徑。

　　　　許多公司經常性地評估他們的產品系列，以便為每個工廠確定哪類產品是最盈利的。為了盈利，一個飼料廠絕不能樣樣俱全，必須砍掉那些效益差的產品。

　　　　農場就地生產飼料尚未完全過時之際，許多生產者已經發現，如果他們自己集中精力從事管理而讓其他人從事自己所長，他們可以獲得更大的效益。生產者聯盟使他們在飼料采購方面有了依托，這是獨立經營者從來沒有的。這種趨勢當然會繼續下去，使飼料廠家得以進行更大批量的生產而降低售價。

　　　　三、 工藝過程控制與自動化

　　　?。ㄒ唬┯行┕ば蜻^于復雜，不能手工操作

　　　?。ǘ﹦诹Ρ蛔詣踊〈?p>　　　　（三）自動化改進了飼料質量和飼料質量穩定性　

　　　?。ㄋ模o故障作業

　　　?。ㄎ澹┤珡S自動化　

　　　　1．原料接收　

　　　　2．粉碎　

　　　　3．配料與攪拌　

　　　　4．流程設計　

　　　　5．制粒　

　　　　6．出料　

　　　?。┬畔⒐芾怼?

　　　　1．報告　

　　　　2．盤存　

　　　　3．訂貨　

　　　　4．工藝過程控制(SPC)

　　　　討論：工藝過程控制與自動化

　　　　自動化和工藝過程控制正在促進飼料廠發生種種變化?，F有的技術手段可以做到讓一個飼料廠在無人值班的情況下運轉。問題在于，這是否切合實際或是否有這個必要?

　　　　進入下個世紀后，會有更多更好的自動化手段，但也需要有高度能動性的智慧的管理人來決定該有多大程度的自動化。

　　　　多數情況下，管理人是從節省勞力的角度來看待工藝過程自動化的。自動控制系統可以承擔飼料廠的大部分繁重單調的勞作，還有一個更有力的理由就是要進一步提高飼料質量和出廠產品的質量穩定性。電腦從事稱重之類的重復勞動是很出色的，而且高度準確。電腦還能夠監測工序進行情況，并連續性地作出控制決定。一個擔負多項任務的工作人員很少會讓一臺機器(例如制粒機)以極限能力運轉，因為他知道而且也確實存在停機的危險。

　　　　毫無疑問，在進入更自動化的時代，經理和雇員都必須提高智力水平。到那時，飼料廠的操作人員少了，但留住高水平雇員的花費更大。這是對自動化節省勞力費用的設想發生爭執的一個論點。今天的飼料廠雇員，很多根本不能照管現有的自動控制系統，將來他們不是接受再培訓，就是被替換。

　　　　自動化的最大長處或許在于出報告的能力，從按每分鐘記錄的加工參數、盤存和日消耗報告、單據、產品出廠報告、累計報告，直至保養記錄和日程等等繁瑣項目都能包括進去。我們處于信息時代，素質欠佳的經理人員只能被信息壓垮。

　　　　有些飼料公司聘請了不具備飼料專業經驗的總裁(CEOs)來管理企業。這些人都是在其他一些領域有工作記錄的出色的企業管理人員。他們多半是管理信息的專家。一個公司是生產飼料、或是食品、或是汽車，這無關緊要。歸根結底，要想留在管理職位上，要作一個工序管理人和人事管理人, 同時還必須學會作一個信息管理人。

　　未　來

　　　　在下個世紀會有許許多多新添的事物影響飼料廠的設計和管理。此刻該看看這個水晶球里面都是些什么，來討論今后求生存的問題和必需作什么改變。

　　　　一、 飼料原料

　　　　大家都聽說過生物工程改造的有機體(Genetically Modified Organisms,縮寫GMOs)。本世紀末，大多數飼料廠遇到的最頭疼的情況是要同時處理兩種不同來源的谷物，分別進行接收、儲存、粉碎、利用。處于這種情況的通常是玉米、高梁、小麥或大麥，少數飼料公司現在就面臨處理高油玉米(不是GMO)的問題。

　　　　未來，我們可能要同時處理4種或5種GMO谷物再加上普通谷物，都要求各自保存其產品特征(identity preservation,縮寫IP)。對這些原料都要分別進行接收、粉碎、指定侖位、盤存、質量保證等作業，可以設想該有多亂，像是混沌一團。

　　　　今天是我們該著手籌劃如何去處置未來局面的時候了。如果就這樣等著IP谷物上了站臺，那就真要混沌一團了。就眼下的飼料廠來看是找不到答案的。可能需要修建新的來料儲存和進行粉碎作業的廠房。

　　　　新的廠房應當從開始就在設計中體現出靈活性。例如，我們的典型作法是先將谷物粉碎再配料混合，而歐州人通常是后粉碎。如果把粉碎放在稱重之后，這個難題就好解決。新的飼料廠應當是既能作先粉碎也能作后粉碎。

　　　　除了GMOs之外，還有各種新的副產品材料進入飼料廠。這些材料大多數是食品加工副產品，在一些特定地區使用這些材料會給飼料廠帶來效益。

　　　　（一）來料接收和儲存　

　　　　這個問題雖然在前面扼要討論過，但還有許多地方需要進一步推敲。

　　　　（二）高速卸料　

　　　　一個飼料廠如果用鐵路接收散裝原料，很可能需要一個供100節車皮使用的站軌。火車進站后15小時開始收取延期停車費，這會相當昂貴。很多公司現在已經著手修建更多的儲料庫和高速卸料系統，為的就是及時進料。

　　　?。ㄈ┰牧细綦x　

　　　　運用當今的分析技術，可以做到在很短時間內對各種原材料作出分析，根據一項關鍵指標(如蛋白質、脂肪或含水量)將原材料合理隔離。一旦實行原材料隔離，每批原料內的營養成分變動將急劇減少，從而有可能讓配方十分接近所飼養家畜的營養需要，并避免營養浪費。

　　　　這樣作法，顯然需要在修建儲料設施時考慮到要有高度靈活性。單為專用糧這一項就必須這樣做。

　　　　二、 粉碎

　　　　谷物粉碎本身沒有太多的文章好作，但是，粉碎作業的結果卻有驚人的影響，涉及重量損耗、攪拌、顆粒飼料質量以及家畜的生產表現和健康(潰瘍)。粉碎技術趨向輥磨發展，但這趨勢看來會逆轉，錘片粉碎機還會是首選粉碎機。

　　　　（一）展望未來的幾個問題　

　　　　1．鉆孔篩與沖孔篩　

　　　　2．錘片設計　

　　　　3．錘片冶金　

　　　　4．空氣輔助系統設計　

　　　　5．噪音控制　

　　　　6．自動化和流程設計

　　　　7．快速更換篩板　

　　　　8．快速更換錘片組

　　　　（二）立軸錘片粉碎機　

　　　　在歐州流行用立軸錘片粉碎機，與之相對的是水平軸錘片粉碎機。據報道，立軸錘片粉碎機的一個優點是空氣輔助設備不是必不可少，其轉子在轉動時產生風扇的效果，迫使空氣從粉碎室通過篩層。

　　　　有人報道說立式錘片粉碎機在粉碎混合物料(如后粉碎)時表現不佳。這位作者對這種錘片粉碎機沒有任何經驗，也不愿提出推薦意見。

　　　?。ㄈ┳詣踊?

　　　　粉碎肯定是一個應當完全自動的作業。從選定供料倉位，進料安排到自動啟動和停機，每個環節都要考慮到。在無人照管時，通過儀表和控制系統可以做到安全作業。

　　　　三、 配料系統

　　　　現有的分批配料系統，技術是相當好的，只是有時不便于保養，在某些方面尚有待改進。

　　　　（一）現場配方　

　　　　目前正在試驗一種儀器，用它可以測定各種化學成分，如蛋白質、某些氨基酸、脂肪、水分、粗纖維、淀粉。將有可能做到幾乎一批一批地重組飼料配方，十分準確地制成所要的飼料。

　　　?。ǘ┓Q重準確性　

　　　　現在已經有幾種微量配料系統，是采用減重的方式而不是往一個單一分批秤里添重。這種方式也可用于往搬運袋或罐箱里裝料的作業。

　　　　用減重的方式，有可能同時稱量10個或15個重量，這就縮短了配料周期，可以連續打出清單報告，而且稱重精確度比現在高。到那時有必要把配料周期控制在1—1.5分鐘，這樣才能趕上今后周期很短的攪拌機。

　　　　四、 攪拌(Mixing)

　　　　關于攪拌的問題令人十分迷惑。新建的單一品種飼料廠傾向于采用很大的單一攪拌機(12—15 ton)。我認為，小型(2—4 ton)短周期攪拌機應有一席之地，以提高生產的靈活性和小時生產量。譬如，一臺周期為1.5分鐘的3 ton攪拌機可以生產120 ton/hr。即使在今天也能做到這水平，將來可能會有1.0分鐘周期的攪拌機。

　　　　五、制粒和其他濕-熱處理

　　　　在可預見的將來，制粒是不會被取代的。不過，會出現一些革新，從效率和質量兩方面對制粒加以改進?，F在就有一些革新和選擇方案可用，但很少加以改型應用到現有飼料廠。關于當前和將來在調制、制粒和冷卻作業方面的一些選擇方案簡要敘述如下。

　　　?。ㄒ唬┱{制時間控制器　

　　　　任何單一的調制時間都不可能是所有飼料的最佳時間。因此，將會有所革新使調制時間得以變動。控制軸的轉速和/或調整葉片角度(pick angle)可以做到這一點。今后應針對每種飼料類型和所要的制粒質量控制調制時間。

　　　　早就知道調制滯留時間對調制結果和制粒質量有所影響。在去年的VICTAM展示會上展示了兩項歐州設備供應商的革新：

　　　　1．調制機角度調節(conditioner angle)——幾乎每臺調制機都在水平平臺上安裝了這種裝置。在調制機后面加一條鉸鏈，它能將調制機前部提高，使喂料和卸料溜管變得靈活，這樣就可以幾乎無限制地控制滯留時間。通常作業情況下，調制是在調制機處于水平位置時開始。作業穩定后，調制機可以傾斜而使滯留時間延長到所要的時間。

　　　　2．葉片角度調節——這是新開發的一種裝置，可以在作業進行過程中改變葉片角度。這種情況調制機的軸是空心的，可以在任何時候轉動葉片角度。

　　　　同樣，制粒作業是以“標準”調制機葉片角度開始的，當作業穩定后，可以調節其角度以加長或縮短滯留時間。

　　　　3．蒸汽堵(或料堵)——這是一個相當簡單但有效的革新，是安裝一個“堵頭”或擋板以堵塞蒸汽出口(復蓋調制機上部三分之二)或物料出口(復蓋調制機底部三分之二)。上部擋板可防止蒸汽不與物料接觸就穿過整個調劑機排出。底部擋板起一個堵頭的作用，迫使葉片把調制的物料提升到擋板開口上方。在這種情況下，要認真對待藥劑殘留問題，因為在每次運行結束時有25-100公斤物料會留在調制機里面。不過，兩項革新技術都對調制中的上述問題提供了部分解決措施。

　　　?。ǘ┧挚刂啤?

　　　　都知道制粒的質量和產率取決于溫度，還取決于水分是否適宜。目前就有水分監測和調控系統，但準確度和可靠性都有待改進。將來可以“撥打”設定物料水分，就像今天的調控器調控溫度一樣。

　　　?。ㄈ┩ㄟ^配方提高顆粒飼料質量　

　　　　飼料工業已接近于能夠通過配方來提高顆粒飼料質量，正如通過配方調整氨基酸、礦物質、能量等營養因子一樣。通過配方來調整顆粒飼料質量更困難一些，因為某一種原料的增減與顆粒飼料質量并不呈線性關系。如果數據資料充分的話，顆粒飼料的質量應當是可以預測的。

　　　?。ㄋ模┎煌＼囌{節滾輪(環模間隙)

　　　　現在有些廠家供貨就有這項功能選擇，但大家都認為這樣調節太貴。最近我接觸一個有這種裝備的制粒廠，使我認識到情況不是這樣。制粒機嚴重堵塞后，滾輪自動松動，制粒機不用開門就重新啟動并清理完畢，整個過程不到5分鐘。

　　　?。ㄎ澹┘訅褐屏！?

　　　　在堪薩斯州Wichita城的PCI公司推出一種新型制粒機設計。物料在略微提高的蒸汽壓力(令溫度達到100℃以上)中調制。用這種制粒機制粒的初步結果和養雞試驗情況是令人鼓舞的?，F在有一臺試驗型樣機在一家養雞飼料廠運轉，該廠打算在1999年安裝這樣一臺生產型制粒機。

　　　　（六）通用制粒熟化機(Universal Pellet Cooker，縮寫UPC)

　　　　堪薩斯州Sabetha城Wenger制造廠提出了UPC的構想。這種機器說是制粒機，實際上更像是擠壓機，但制品外觀同顆粒飼料一樣。用UPC可以達到非常好的顆粒質量。這種機器將會用到許多專用產品上，如水產飼料、幼畜飼料、以及像寵物飼料之類的高效益產品。

　　　　（七）膨脹機　

　　　　對高溫—短時調劑器的構想在美國評價不一。該工藝會提高制粒質量幾乎是毫無例外，但卻不是總能提高家畜飼養效果。其保養和運轉費用高得驚人。有人在用這種膨化飼料喂豬時，豬患潰瘍。

　　　　有些公司在探索能否只進行膨化(不制粒)。在密度和產品的流散性方面有些問題，但飼養試驗的情況似乎與顆粒飼料一樣。

　　　　（八）冷卻機　

　　　　幾乎所有近期新建的飼料廠都采用逆流冷卻機。但是，目前的冷卻機設計都未能解決最終產品的水分控制問題。

　　　　我覺得，將來的冷卻機應當裝有水分感應和控制設備，應當將產品既能冷卻也能干燥到安全水平。這要求廠家提供的冷卻機具有加熱兼冷卻區、氣流控制、以及精巧的控制設計。

　　　　六、制粒后噴涂添加劑　

　　　　在把植酸酶和其他熱敏感添加劑應用到飼料生產之際，飼料工業立即面臨一場挑戰。要把50g甚至25g活性物質均勻地混到1ton飼料里面，這是一場真正的挑戰，我們根本做不到，現在做到的是每ton混合9—36kg脂肪和油。

　　　　現在也有許多這方面的技術，但是要在現成的設施中應用這些技術都過于昂貴。應當把這種構想放在新設計修建的設施中去實施。減重系統、重量傳送帶或重量螺旋喂料器都能夠控制顆粒流量并向控制器發送信號，這樣就能準確掌握添加劑用量。

　　　　我認為，植酸酶只是未來多種多樣熱敏感添加劑的一個開端。其他各種酶、藥劑、維生素及生物制品可能都要求同樣的甚至更高的精確水平。我的建議是：現在就著手準備。

　　　　七、出廠和交貨　

　　　　（一）混合(Blending)　

　　　　飼料廠經理與營養師之間總有一點爭執。營養師希望在養豬或養火雞時有12至20種不同的飼料供不同生長期使用，養雞也要有8至12種飼料。而大多數飼料廠希望一種家畜就用一種飼料。這是一個進退兩難的處境，配方越多，飼料廠的生產和交貨效率越低。

　　　　少數公司的作法是生產兩種或三種基本配方，交貨時用混合(blending)的辦法制作出每個生長階段需要的飼料。理論上說，生產三種飼料可以無限地制造出準確符合家畜任何生命階段營養需求的各種飼料。

　　　　這里必須提到一些實際問題?；旌闲枰碇媚承╊愋偷姆Q重或配料設備，精確度是一個問題，還有混合導致的顆粒質量降等問題，而且，混合料的均勻性必須至少要像原來飼料那么好。

　　　　然而，混合畢竟不失為一個解決辦法，讓飼料廠的運行和所生產的飼料都能滿足所飼養的家畜的需要。

　　小　結

　　　　要預測21世紀飼料廠將會是什么樣子，并不比預測我們下一屆總統是誰更容易。我們有許許多多選擇。掌握的信息越多，作出的選擇越好。

　　　　飼料廠將會更深入地涉及食物安全、環境保護、以及畜牧業效率和經濟效益，這是毫無疑問的。誰能從報刊雜志和展示會等等獲取最佳信息作出明智決策，誰就能在未來中生存。我們(美國人)往往傾向于跟著歐州人的潮流走，因此來自歐州的信息有可能預告今后將會發生什么事情。

　　（劉瑞征翻譯）