顆粒飼料的加工工藝及自動化控制技術

王均斌

摘 要：隨著科學技術的持續進步，自動化控制技術在各行各業有著十分廣泛的應用，極大地提升了社會生產力和生產效率。在顆粒飼料加工過程中，應用自動化控制技術能夠進一步優化顆粒飼料的加工工藝和加工質量，對于現代養殖業和飼料工業的發展有著至關重要的意義。本文主要針對顆粒飼料的加工工藝以及自動化控制技術進行探究。

關鍵詞：顆粒飼料;加工工藝;自動化控制技術

1 前言

先進的加工工藝以及科學的飼料選配可以有效降低飼料加工生產成本，促進養殖行業的持續穩定發展，提高養殖業的生產效益。隨著科學技術的不斷發展和信息化時代的全面到來，自動化控制技術在顆粒飼料加工以及生產過程中的應用越來越廣泛，能夠在保證飼料營養成分的同時，提高顆粒飼料的生產效益。因此，需要加強對顆粒飼料加工工藝以及自動化控制技術的探究，明確顆粒飼料加工生產的過程以及相關自動化控制優化方法，為顆粒飼料加工制造行業的可持續發展提供一定的參考。

2 顆粒飼料加工工藝流程

1）調質環節。在飼料加工過程中，顆粒加工屬于深加工的過程，流程相對比較復雜，影響因素也比較多，需要加強對顆粒加工過程的深入探究，明確顆粒加工過程中的影響因素，并采取針對性的措施進行改進，保障顆粒制造的穩定性和科學性，從而能夠得到高質量的顆粒飼料。飼料顆粒調質過程指的是對飼料進行有效水熱處理并軟化的過程，飼料顆粒制備之前的調質在傳統的飼料廠中是屬于比較復雜的環節，相關工作人員需要結合飼料的成分以及組配，選擇適合的調質時間，保證后續顆粒制造的質量。隨著科學技術的迅猛發展以及養殖行業的持續進步，多級調質工藝在當前顆粒飼料加工過程中的應用越來越廣泛。多級調質可以通過延長調質時間的方法來提高調質效果和調質質量，提高淀粉的糊化效果程度，在顆粒經過熟化調質之后進行保溫，使得顆粒可以在高濕、高溫的環境下保持一段時間，從而保證淀粉能夠完全糊化，破壞蛋白質的性質，提高飼料的耐久性[1]。

2）制粒過程。顆粒飼料在制料過程中經過機械摩擦力、蒸汽熱能以及壓力等綜合因素的作用，可以達到提高飼料消化率以及滅菌消毒的多項功能。但是如果熱加工過多，也可能會造成飼料營養效果下降，影響飼料的喂養效果。因此，需要結合顆粒飼料的實際應用環境以及應用要求，采取針對性的措施對制粒工藝進行優化，可以采用重復制粒的方法進行加工。通過兩個壓膜對熱、軟的顆粒飼料進行重復制粒，從而可以實現對飼料的二次加壓，改進飼料制造工藝，提高飼料的質量[2]。

3）膨化冷卻過程。螺桿式擠壓膨化機是當前膨化飼料生產主要應用的設備之一，螺桿式擠壓膨化機又可以分為濕法擠壓膨化機以及干法擠壓膨化機兩種，根據顆粒飼料制造要求專門設計的擠壓膨化機可以有效提升膨化機的生產性能以及生產能力。目前，幾乎所有新建投入生產的飼料廠都是采用逆流冷卻器進行冷卻，但是當前逆流冷卻器的設計并沒有充分解決最終產品的水分控制問題。所以，還需要在冷卻器中引入控制設備以及水分感應設備，使得產品能夠充分干燥到要求的水平，要求廠家提供的冷卻器不僅需要具有加熱的區域，而且還要有氣流控制以及精巧的控制裝置設計[3]。

3 當前顆粒飼料加工過程中存在的問題

1）顆粒水平裂紋。顆粒水平裂紋橫過問題是整個顆粒料生產過程中最常見的問題，一般發生在顆粒的橫切面位置，當選取含有較多纖維的蓬松飼料進行顆粒飼料制備時，而且原料粉碎不足時就會發生橫向裂紋的問題，影響顆粒飼料的適口性以及外觀。水平裂紋橫過整個顆粒料的情況是在將飼料擠入環模的造粒孔時，由于有比較長的纖維，導致顆粒擠出之后纖維的膨脹作用造成橫截面為之處產生橫貫裂紋，可以通過適當增加環模對飼料的壓縮力來控制纖維的粉碎細度，使纖維最大長度不超過粒徑的1/3，以降低飼料的生產速度以及飼料產量，增加飼料的密實度。同時也可以使用多層調質器有效控制飼料中等橫向裂紋問題[4]。

2）垂直裂紋現象。對于有些飼料配方中含有例如酒糟和棉粕等蓬松而略具彈性的原料時，這些原料經過調質器調質之后會吸水膨脹，在壓縮制粒過程由于原料本身的彈性以及水分的作用，會產生垂直裂紋而影響產品最終的生產質量。在不能改進配方所使用原料的前提下，需要有效控制調質過程中所使用的蒸汽的質量，盡可能選擇比較飽和的干蒸汽，減少蒸汽中添加的水分，盡可能的使飼料在模孔中滯留的時間增加。同時也可以適當的增加一些粘結劑，有效降低垂直裂紋的發生概率。

3）顆粒飼料表面凹凸不平。粉料中含有沒有粉碎或者粉碎不足的大顆粒原料是造成顆粒料表面凹凸不平的主要因素，這是由于顆粒料在調質過程中沒有能夠完全軟化，顆粒比較大，又比較硬。再經過質料機的模孔時，無法有效與其他原料有機融合到一起，導致顆粒表面凹凸不平，甚至夾雜有蒸氣泡，可以通過嚴格控制粉料的粗細度，使之保持粗細均勻，并保證在調質過程中所有原料都可以充分軟化的方式來改善顆粒料表面凹凸不平的問題。

4 顆粒飼料的自動化控制技術

1）配料混合工段自動化控制。配料混合工段是整個飼料加工工藝流程中最為關鍵的環節之一，直接關系著最終飼料的生產質量和生產穩定性。配料混合工段主要是將配料倉中的各種微量元素、原料以及液體原料，按照不同的配方要求進行稱量混合并攪拌均勻，然后將得到的成品粉料送入下一個制粒工段。配料混合工段的主要設備包括多個配料倉、配料絞籠、配料秤、脈沖除塵系統、液體飼料添加系統、小料添加系統、單軸槳葉混合機以及斗式提升機等

2）自動化控制系統。自動控制系統主要包括上位機、下位機、變頻器、MCC電氣控制柜、稱重傳感器、智能稱重儀表、行程開關阻旋、料位計以及相關橋架和電纜等。上位機主要是應用性能比較高端的工業控制計算機，實現對下位機運行狀態的全部監控，從而可以全畫面的顯示工藝流程，并發揮數據記錄網絡通訊及異常報警的功能。下位機用的是西門子系列的PLC負責控制參數和控制指令，并采集各種各樣的信號，實現輸出設備的控制工作。

3）顆粒飼料加工的自動化控制。隨著信息時代的全面到來，計算機自動化控制技術在各行各業有著十分廣泛的應用，但在當前飼料生產管理過程中的應用仍然處于比較落后的狀態。當前國家和各地方政府已經出臺了各項政策，支持鼓勵自動化技術在飼料生產與研發中的應用，并與高校聯合合作開發了一系列飼料生產質量動態監控系統以及自動化控制系統，使得在飼料生產過程中，大量與生產過程以及質量相關的數據得到了有效的采集、存儲、控制以及評估，從而能夠應用于飼料加工控制化進程中，解決實際生產過程中出現的質量問題，使得加工過程可以達到最佳的生產狀態，提高顆粒飼料的加工效率和生產質量。

5 結束語

綜上所述，顆粒飼料的加工工藝直接關系著顆粒飼料的生產質量和生產效果，需要加強對顆粒飼料加工工藝的改進和優化，提高顆粒飼料的利用效率，降低生產成本，以促進飼料加工生產行業的可持續發展。自動化控制技術在飼料加工工藝中的應用能夠進一步提升顆粒飼料的加工生產質量，優化加工生產工藝，提高畜牧業的經濟效益，促進我國畜牧業的持續穩定發展。

參考文獻

[1]周世權，馬恩偉.植物分類學[M].北京：中國林業出版社，2016：53.

[2]楊國松.PLC與組態軟件在飼料加工廠中的應用與研究[D].武漢：武漢工業大學，2019：56-58.

[3]陳守云.影響顆粒飼料品質的相關因素分析[J].青海畜牧獸醫雜志，2016，10（4）：123-125.

[4]周青鋒.基于PLC的飼料配料控制系統設計[D].西安：西安電子科技大學，2018：12-13.