颗粒饲料的加工工艺及自动化控制技术

王均斌

摘 要：随着科学技术的持续进步，自动化控制技术在各行各业有着十分广泛的应用，极大地提升了社会生产力和生产效率。在颗粒饲料加工过程中，应用自动化控制技术能够进一步优化颗粒饲料的加工工艺和加工质量，对于现代养殖业和饲料工业的发展有着至关重要的意义。本文主要针对颗粒饲料的加工工艺以及自动化控制技术进行探究。

关键词：颗粒饲料;加工工艺;自动化控制技术

1 前言

先进的加工工艺以及科学的饲料选配可以有效降低饲料加工生产成本，促进养殖行业的持续稳定发展，提高养殖业的生产效益。随着科学技术的不断发展和信息化时代的全面到来，自动化控制技术在颗粒饲料加工以及生产过程中的应用越来越广泛，能够在保证饲料营养成分的同时，提高颗粒饲料的生产效益。因此，需要加强对颗粒饲料加工工艺以及自动化控制技术的探究，明确颗粒饲料加工生产的过程以及相关自动化控制优化方法，为颗粒饲料加工制造行业的可持续发展提供一定的参考。

2 颗粒饲料加工工艺流程

1）调质环节。在饲料加工过程中，颗粒加工属于深加工的过程，流程相对比较复杂，影响因素也比较多，需要加强对颗粒加工过程的深入探究，明确颗粒加工过程中的影响因素，并采取针对性的措施进行改进，保障颗粒制造的稳定性和科学性，从而能够得到高质量的颗粒饲料。饲料颗粒调质过程指的是对饲料进行有效水热处理并软化的过程，饲料颗粒制备之前的调质在传统的饲料厂中是属于比较复杂的环节，相关工作人员需要结合饲料的成分以及组配，选择适合的调质时间，保证后续颗粒制造的质量。随着科学技术的迅猛发展以及养殖行业的持续进步，多级调质工艺在当前颗粒饲料加工过程中的应用越来越广泛。多级调质可以通过延长调质时间的方法来提高调质效果和调质质量，提高淀粉的糊化效果程度，在颗粒经过熟化调质之后进行保温，使得颗粒可以在高湿、高温的环境下保持一段时间，从而保证淀粉能够完全糊化，破坏蛋白质的性质，提高饲料的耐久性[1]。

2）制粒过程。颗粒饲料在制料过程中经过机械摩擦力、蒸汽热能以及压力等综合因素的作用，可以达到提高饲料消化率以及灭菌消毒的多项功能。但是如果热加工过多，也可能会造成饲料营养效果下降，影响饲料的喂养效果。因此，需要结合颗粒饲料的实际应用环境以及应用要求，采取针对性的措施对制粒工艺进行优化，可以采用重复制粒的方法进行加工。通过两个压膜对热、软的颗粒饲料进行重复制粒，从而可以实现对饲料的二次加压，改进饲料制造工艺，提高饲料的质量[2]。

3）膨化冷却过程。螺杆式挤压膨化机是当前膨化饲料生产主要应用的设备之一，螺杆式挤压膨化机又可以分为湿法挤压膨化机以及干法挤压膨化机两种，根据颗粒饲料制造要求专门设计的挤压膨化机可以有效提升膨化机的生产性能以及生产能力。目前，几乎所有新建投入生产的饲料厂都是采用逆流冷却器进行冷却，但是当前逆流冷却器的设计并没有充分解决最终产品的水分控制问题。所以，还需要在冷却器中引入控制设备以及水分感应设备，使得产品能够充分干燥到要求的水平，要求厂家提供的冷却器不仅需要具有加热的区域，而且还要有气流控制以及精巧的控制装置设计[3]。

3 当前颗粒饲料加工过程中存在的问题

1）颗粒水平裂纹。颗粒水平裂纹横过问题是整个颗粒料生产过程中最常见的问题，一般发生在颗粒的横切面位置，当选取含有较多纤维的蓬松饲料进行颗粒饲料制备时，而且原料粉碎不足时就会发生横向裂纹的问题，影响颗粒饲料的适口性以及外观。水平裂纹横过整个颗粒料的情况是在将饲料挤入环模的造粒孔时，由于有比较长的纤维，导致颗粒挤出之后纤维的膨胀作用造成横截面为之处产生横贯裂纹，可以通过适当增加环模对饲料的压缩力来控制纤维的粉碎细度，使纤维最大长度不超过粒径的1/3，以降低饲料的生产速度以及饲料产量，增加饲料的密实度。同时也可以使用多层调质器有效控制饲料中等横向裂纹问题[4]。

2）垂直裂纹现象。对于有些饲料配方中含有例如酒糟和棉粕等蓬松而略具弹性的原料时，这些原料经过调质器调质之后会吸水膨胀，在压缩制粒过程由于原料本身的弹性以及水分的作用，会产生垂直裂纹而影响产品最终的生产质量。在不能改进配方所使用原料的前提下，需要有效控制调质过程中所使用的蒸汽的质量，尽可能选择比较饱和的干蒸汽，减少蒸汽中添加的水分，尽可能的使饲料在模孔中滞留的时间增加。同时也可以适当的增加一些粘结剂，有效降低垂直裂纹的发生概率。

3）颗粒饲料表面凹凸不平。粉料中含有没有粉碎或者粉碎不足的大颗粒原料是造成颗粒料表面凹凸不平的主要因素，这是由于颗粒料在调质过程中没有能够完全软化，颗粒比较大，又比较硬。再经过质料机的模孔时，无法有效与其他原料有机融合到一起，导致颗粒表面凹凸不平，甚至夹杂有蒸气泡，可以通过严格控制粉料的粗细度，使之保持粗细均匀，并保证在调质过程中所有原料都可以充分软化的方式来改善颗粒料表面凹凸不平的问题。

4 颗粒饲料的自动化控制技术

1）配料混合工段自动化控制。配料混合工段是整个饲料加工工艺流程中最为关键的环节之一，直接关系着最终饲料的生产质量和生产稳定性。配料混合工段主要是将配料仓中的各种微量元素、原料以及液体原料，按照不同的配方要求进行称量混合并搅拌均匀，然后将得到的成品粉料送入下一个制粒工段。配料混合工段的主要设备包括多个配料仓、配料绞笼、配料秤、脉冲除尘系统、液体饲料添加系统、小料添加系统、单轴桨叶混合机以及斗式提升机等

2）自动化控制系统。自动控制系统主要包括上位机、下位机、变频器、MCC电气控制柜、称重传感器、智能称重仪表、行程开关阻旋、料位计以及相关桥架和电缆等。上位机主要是应用性能比较高端的工业控制计算机，实现对下位机运行状态的全部监控，从而可以全画面的显示工艺流程，并发挥数据记录网络通讯及异常报警的功能。下位机用的是西门子系列的PLC负责控制参数和控制指令，并采集各种各样的信号，实现输出设备的控制工作。

3）颗粒饲料加工的自动化控制。随着信息时代的全面到来，计算机自动化控制技术在各行各业有着十分广泛的应用，但在当前饲料生产管理过程中的应用仍然处于比较落后的状态。当前国家和各地方政府已经出台了各项政策，支持鼓励自动化技术在饲料生产与研发中的应用，并与高校联合合作开发了一系列饲料生产质量动态监控系统以及自动化控制系统，使得在飼料生产过程中，大量与生产过程以及质量相关的数据得到了有效的采集、存储、控制以及评估，从而能够应用于饲料加工控制化进程中，解决实际生产过程中出现的质量问题，使得加工过程可以达到最佳的生产状态，提高颗粒饲料的加工效率和生产质量。

5 结束语

综上所述，颗粒饲料的加工工艺直接关系着颗粒饲料的生产质量和生产效果，需要加强对颗粒饲料加工工艺的改进和优化，提高颗粒饲料的利用效率，降低生产成本，以促进饲料加工生产行业的可持续发展。自动化控制技术在饲料加工工艺中的应用能够进一步提升颗粒饲料的加工生产质量，优化加工生产工艺，提高畜牧业的经济效益，促进我国畜牧业的持续稳定发展。

参考文献

[1]周世权，马恩伟.植物分类学[M].北京：中国林业出版社，2016：53.

[2]杨国松.PLC与组态软件在饲料加工厂中的应用与研究[D].武汉：武汉工业大学，2019：56-58.

[3]陈守云.影响颗粒饲料品质的相关因素分析[J].青海畜牧兽医杂志，2016，10（4）：123-125.

[4]周青锋.基于PLC的饲料配料控制系统设计[D].西安：西安电子科技大学，2018：12-13.