大家好~
话说最近我和美国的朋友沟通时,几次遇到了关于饲料制粒的问题,这方面我了解得真的不多。鸡料和猪料制粒有什么区别?有没有最佳温度?用的原料不同,会不会制粒条件也不同?查找资料过程中,发现原来这里面的学问大得很。
正好,今天的「曦曦说 x Swine It」嘉宾,Caitlin Evans 博士 和 Paul Steen 都是这方面的专家。他们一个在美国,一个在英国,刚好从不同国家的经验中给我们一些心得。
今天就让我们来听听他们的分享吧。
您的故事?
Your story?
Caitlin Evans 是美国人,目前是AB Vista的北美技术服务经理,负责NIR检测服务和饲料加工技术。她在北卡州立大学完成了家禽营养的硕士,又在堪萨斯州立大学念了饲料加工的博士。她在美国FDA短暂工作了一阵子后加入了AB Vista的技术服务团队。
Paul Steen是英国人,在AB Vista的英国总部主管技术服务。他涉及的领域非常多,包括NIR检测、酶活性检测、温室气体排放检测、饲料加工工艺等等。
在英美,饲料制粒普遍吗?
Percent of diets pelleted today?
Caitlin: 就美国而言,猪料里面大概有一半的饲料会制粒。大家普遍都知道饲料制粒的优势,但是制粒也需要投入更多花费,这是一个「投资回报率」的问题。
制粒与否和饲料厂所处的地理区域有关。但是很多饲料厂由于条件的限制,没有制粒所需的设备,也不愿投入资金去添加这些设备。在中西部玉米带,玉米价格相对便宜,制粒带来的优势没有那么明显;而在东南地区,原料价格更贵,需要把玉米粉碎到更细的颗粒度,然后制粒,从而增加利用率。
(制粒对饲料转化率的影响,From Murphy Brown 2003)
Paul: 在英国,绝大多数饲料是会制粒的。但是在今天的市场环境下,这是一个令人头疼的问题。
一方面,英国以及欧洲并不盛产饲料原料,所以原料价格一直处于高位,所以我们希望通过制粒来提高饲料的利用率;另一方面,制粒的很大花费在于设备消耗的能源,而现在整个欧洲地区能源价格都不便宜,需要能省则省。所以这是一个很矛盾的地方。
(英国能源价格飞涨,From 英国议会)
制粒品质的确保
How to improve pellet quality
Caitlin : 制粒看起来和听起来都很简单,但是实际生产上,有很多细节会影响制粒的品质。制粒过程中两个重要的环节,一个是调质(conditioning),粉料会被加入蒸汽和水来达到具体的湿度、温度和压力;一个是压制(extrusion),将调质后的饲料挤压成型。这两个过程会受到很多因素的影响。
Paul:英国和美国相比较,制粒工艺其实还是有区别的。美国的饲料原料以玉米为主,而英国以及欧洲主要用小麦。这会导致我们制粒过程中的调质时间、使用环模的厚度会有差异。同时,美国的规模化生产使得饲料加工规模也更大,技术上也有不同。
但是无论在哪里,制粒的目标都是一致的:
1)提升饲料的卫生和安全性;
2)提升饲料的适口性;
3)减少浪费;
4)改善饲料的流动性;
5)减少粉尘;
回到技术本身,我们希望通过调质过程中的温度、湿度和压力,使淀粉糊化。但是呢,调质时对于蒸汽的使用和蒸汽质量的关注,很多人是一知半解的,所以各有各的做法。
我们知道,调质器里物料的加热是通过通入蒸汽达到的,而蒸汽的质量是不同的,我们需要的是按正确的量、在正确的温度和压力下获得的“饱和蒸汽”,其中不含空气和冷凝水,清洁而干燥。饱和蒸汽的温度和压力是一一对应的,我们可以通过调节蒸汽压力来改变它的温度,从而根据不同的饲料种类和生产需求来改变调质温度。
在大气压下,水在100度开始沸腾;但是在锅炉里,为了产生高质量的饱和蒸汽和方便管道传输,气压会升高,通常能达到8 个大气压,因此水的沸点也更高,产生出的蒸汽能达到170多度。当然,我们一般不会将如此高温高压的蒸汽直接通入调质器,而是要通过传输管道中安装的减压阀来改变蒸汽体积,从而降低气压,蒸汽温度也会随之改变。
一般我们通入调质器的饱和蒸汽压力会在2个大气压以下,像美国许多饲料厂实际采用的就是低压蒸汽,即高于大气压0.5个气压、温度112摄氏度的蒸汽来进行调质作业。为了达到理想的气压和温度,我们也许就要想想锅炉如何选择,蒸汽管道如何布局,排水阀、减压阀如何设计,来保证稳定的、高质量的蒸汽输出。
除了温度外,调质过程还有一个与蒸汽相关的因素,那就是物料的水分。当调质后物料水分大于16.5%时,制粒时就容易发生打滑堵机。通常情况下,调质时蒸汽温度增加12-14度,物料水分就会增加1%。通过这样的方式,我们可以计算调节蒸汽的压力和温度。
调质过程中饱和蒸汽压力与温度的关系(熊易强,2006)
扩展阅读: