Главная / Статья / Кормовые технологии для улучшения процессов производства кормов и обеспечения их качества

Кормовые технологии для улучшения процессов производства кормов и обеспечения их качества

Чад Полк, Доктор наук

Департамент зерновой науки и промышленности
Канзасский государственный университет

Чарльз Старк, Доктор наук

Департамент зерновой науки и промышленности
Канзасский государственный университет

В то время как основные процессы помола, смешивания и гранулирования остаются неизменными в кормовой промышленности, все более пристальное внимание уделяется повышению степени точности и эффективности в производственных процессах, обеспечивая при этом высокое качество продукции. Этот шаг в направлении прогресса имеет большое значение для решения серьезных задач, которые стоят перед сегодняшней кормовой промышленностью. Многие из нынешних проблем вращаются вокруг ингредиентов, а если говорить более конкретно, то вокруг ингредиентов побочных продуктов от пищевых предприятий и промышленности на основе использования биотоплива. Трудности в поиске надлежащих высококачественных ингредиентов еще более усугубляются проектированием предприятия и способностью адаптироваться к изменениям в рационе питания. Таким образом, производители оборудования промышленных предприятий по производству кормов постоянно находятся в поиске решений, которые смогут усилить и усовершенствовать текущий производственный процесс. Решения могут быть нелегкими, поскольку первоначально кормовые мельницы проектировались для долговечной службы, а также они имеют минимальную гибкость в технологическом процессе, что приводит к возникновению трудностей в адаптации к новым технологиям. Новые методы проектирования конструкций позволяют получить величайшую возможность для внедрения новых кормовых технологий, однако, стоимость одной кормовой мельницы может вызвать большие расходы, которые компании не готовы понести. Тем не менее, развитие систем автоматизации, быстрое обнаружение качества ингредиентов и модификация оборудования, используемого в процессе помола и гранулирования, могут быть адаптированы для помощи в повышении эффективности и точности производства высококачественного продукта.

Принимая во внимание процесс производства корма и расходы, связанные с его составом, самая большая возможность для улучшения может быть в сфере управления данными и анализом. В ответ на новые государственные постановления и запросы потребителей на возможность отслеживать происхождение продукции, многие кормовые мельницы адаптировали системы автоматизации. Это привело к повышению точности, отслеживанию ингредиентов, использованию устройств для считывания штриховых кодов для добавления ингредиентов и группированию данных (Старк, 2014). Кроме того, программируемые логические контроллеры (PLC) и частотно-регулируемые приводы (VFD) используются теперь для повышения точности добавления ингредиентов во время процесса комплектации. Определение того, добавляется ли корректное количество каждого ингредиента в каждую партию корма, является одним из способов оптимизации программы гарантия качества. Системы автоматизации также позволяют менеджерам кормозаводов выполнять анализ статистического управления процессами (SPC) для отдельных ингредиентов и бункеров каждый раз, когда производится партия корма, чтобы обеспечить выполнение целевых заданий. Цена игнорирования добавления достаточного количества ингредиентов для интегрированного и коммерческого кормозавода – низкие показатели производственной деятельности у животных и потеря клиентов, соответственно. Тогда как чрезмерное добавление ингредиентов может привести к потери в массе. Данные, полученные от SPC, также могут помочь в принятии решений на основе обновления оборудования с целью повышений уровня корректности и точности основных и второстепенных ингредиентов. Кормозаводы расширяются, когда большинство процессов управляются и контролируются с помощью систем автоматизации, увеличивая количество доступных данных для менеджеров, а также желающих инициировать и контролировать изменения процесса.

Корректное производство кормов – важный шаг в оптимизации производительной способности животных. Для обеспечения того, чтобы рационы соответствовали характеристикам состава, перед их использованием необходимо изучить состав питательных веществ ингредиентов. Таким образом, целесообразным является количественная оценка качества ингредиентов до получения. Это становится все более важным с использованием ингредиентов, которые сильно отличаются друг от друга по содержанию питательных веществ и их качеству, например, как побочные продукты пищевой промышленности. Проблема заключается в ограниченном времени для составления характеристики этих ингредиентов на основе содержащихся питательных веществ после получения. Однако появляются новые технологии, которые способствуют сокращению времени, необходимого для получения результатов. Спектроскопия в ближней инфракрасной области (NIR) – это технология, которая имеет потенциал для трансформации того, как качество ингредиентов оценивается на предприятии путем количественного определения содержания в ингредиенте влаги, белка, клетчатки и жира во время прохода ингредиентов через встроенные зонды (Старк, 2014). Дополнительные преимущества NIR заключаются в минимальной подготовке образцов, высокой точности, низкой стоимости образцов и отсутствием химических веществ или отходов (Юбенкс, 2013). Хотя количественное определение этих компонентов и подходит для понимания уровня качества ингредиентов, оно не несет экономическую ценность без надлежащего применения. Экономические преимущества при составлении рационов основываются на способности компании разрабатывать формулы прогнозируемых параметров для оценки энергии (ME или NE) и аминокислотного состава ингредиентов, после чего сортировать ингредиенты согласно их питательной ценности в рамках минимальной стоимости (Старк и Джонс, 2015).

В дополнение к улучшениям методов оценки ингредиентов, был также заметен прогресс в процессе измельчения сырых ингредиентов. Модификации вальцовых мельниц и молотковых дробилок способствовали повышению их эффективности. Традиционно операционные расходы (электричество, рабочая сила и техническое обслуживание) и капиталовложения должны учитываться при выборе типа дробилки во время покупки для кормозавода (Хайман, 2014). Однако благодаря технологическому прогрессу, разница между системами измельчения была сведена к минимуму. Например, одним из первоначальных недостатков использования вальцовых мельниц для дробления является необходимость в дополнительном техническом обслуживании. Однако системы автоматизации уже давно были разработаны для автоматической регулировки валок для подачи с оптимальной скоростью. Хранение валок в тележке в параллельной форме помогает обеспечить формированию конченого продукта с минимальным износом машины. Кроме того, автоматизация может предупредить вас об операционных и технических неполадках, прежде чем совершить вынужденный простой. В качестве альтернативного варианта при использовании молотковой дробилки для измельчения зерен существует несколько факторов, которые имеют влияние на конечный размер частиц. Традиционным методом для изменения размера частиц является замена размера экрана с большим или меньшим диаметром отверстия. Однако замена экрана приводит к увеличению времени простоя и потери объема продукции на предприятии. Альтернативным решением для изменения размера частиц без замены экрана является регулировка скорости наконечника молотка (Saensukjaroenphon и др., 2017). Поскольку скорость наконечника зависит от диаметра молотка и скорости двигателя, для регулирования скорости наконечника необходимо иметь VFD на двигателе молотковой дробилки. VFD позволяет оператору регулировать скорость молотка, требуя при этом минимальное время простоя. Эти два достижения могут применяться для повышения эффективности процесса измельчения.

Гранулированные рационы для свиней и домашней птицы оказались весьма выгодными для производителей, улучшив производительную способность животных и функциональные характеристики. Процесс гранулирования позволяет дробилке для кормов агломерировать ингредиенты с частицами разных размеров, плотностей и характеристиками потока. Это обеспечивает диетологам гибкость в использовании ингредиентов, позволяя им смешивать недорогие ингредиенты со скудными характеристиками потока в готовых кормовых составах. Однако такие изменения в составах рационов могут привести к сложностям в процессе гранулирования и регулирования, которые необходимо согласовывать с различными типами рационов. Такие новые технологии, как дистанционное регулирование валок и скорости их вращения, были разработаны специально для облегчения этих сложностей. Это позволяет корректировать разрыв между валком и поверхностью молотка во время процесса гранулирования. Возможность регулирования валков без остановки машины и открытия камеры гранулирования сокращает время простоя и повышает уровень безопасности процесса гранулирования. Кроме того, могут быть заданы настройки зазора валока, при этом минимальный зазор можно установить для минимизации или предотвращения контакта между металлическими поверхностями, таким образом, уменьшая износ материала и повышая его долговечность.

Производители кормов должны продолжать обеспечивать безопасную, высококачественную поставку кормов, при этом предоставлять возможность отслеживать происхождение составляющих продукции. Эта проблема будет возрастать, поскольку кормовая промышленность вынуждена полагаться на более существенное включение нетрадиционных источников энергии и побочных белковых продуктов, потому что большая часть зерновой продукции отводиться на производство продуктов питания для людей. Кормовая промышленность должна продолжать тестировать и оценивать новое оборудование и производственные технологии, которые эффективно влияют на использование побочных продуктов в системах производства кормов для животных (Schoeff, и др., 2005). Новые технологии и более широкое применение автоматизации в процессах производства кормов помогут кормовой промышленности удовлетворить требования отрасли.

Информационные ресурсы
Eubanks, H. 2013. Expanding the uses of rapid assessment technology for feed production. 34th Western Nutrition Conference. Saskatoon, SK.

Heimann, 2014. Grinding considerations when pelleting livestock feeds. Feed Pelleting Reference Guide. Watt Global Media. Sec. 3 Chpt. 10.

Saensukjaroenphon, M., C. E. Evans, K. H. Sheldon, C. K. Jones, C. B. Paulk, C. R. Stark. 2017. Effect of hammermill screen hole diameter and hammer tip speed on particle size and flowability of ground corn. Kansas State Agricultural Experiment Station Research Reports: Vol. 3: Iss. 7.

Schoeff, R. W., F.J. Fairchild, B.Bursiek, and K. Castaldo. 2005 Feed Industry and Information. Feed Technology IV. American Feed Industry Association, Arlington, VA.

Stark, C.R. 2014. Statistical process control in feed mills. Feedstuffs. Volume 86(35), pp 16.

Stark, C.R. 2014. Feed processing to improve feed efficiency in pigs and poultry. Recent Advances in Animal Nutrition 2014. P.C. Garnsworthy and J. Wiseman ed. Context Leicestershire, UK.

Stark, C.R. and C. Jones. 2015. Feed processing to improve animal performance. Eastern Nutrition Conference 2015 proceedings. Montreal, Quebec.

Проверить также

Самая низкая цена не всегда самая лучшая

«Во время поиска решений в вопросе хранения зерна, необходимо выходить за рамки параметра цены. Следует …