牛、禽、猪等的优质饲料混合机
为身体提供准确营养、预防肥胖、降低疾病风险和提高健康水平的个性化营养:注重饮食健康并致力于自我提升的人的梦想早已在科学精细的农场动物配合饲料中实现。饲料制造商不断寻找新的方法,通过精心设计的饲料配方来提高农业的效益。这包括例如高度发达的饲料配方,通过减少粪便中的有害物质来保护地下水。然而,有效饲养牲畜的最重要前提是所有活性成分在饲料中的理想均匀分布。
农民们用草、干草、谷物、甜菜和青贮饲料完全自给自足地饲养牛和猪的时代早已过去。如今,农业企业自制的饲料仅作为“基础饲料”。此外,所谓的“精饲料”也是不可或缺的。这个术语指的是所有营养浓度高并含有其他添加剂的饲料。这里又区分为单一饲料和混合饲料。高营养浓度的单一饲料包括脂肪、大豆粕和糖蜜甜菜粕,这是一种甜菜加工的副产品。
混合两种单一饲料就可以称为混合饲料。然而,现代混合饲料实际上是高度复杂的化合物,由多种单一饲料和精选的添加剂组成,从而满足不同动物的特定、当前的营养需求。如今,典型的混合饲料平均由八到十二种单一饲料和多达15种添加剂组成。数量上最重要的单一饲料是各种谷物,如小麦、大麦和玉米,其次是油菜粕和大豆粕。饲料添加剂包括矿物质、维生素、氨基酸、微量元素和酶。
根据德国农民协会的最新数据,饲料混合物在德国的牲畜饲养中占约14%的比例。基础饲料占54%,单一饲料占32%。根据德国动物营养协会的数据,2020年饲料工业生产了2410万吨混合饲料,其中980万吨用于猪,690万吨用于牛,640万吨用于家禽。
德国的饲料工业以中小企业为主。到2020年底,有287家混合饲料制造商,营业额达68亿欧元。德国北部是重点地区。南部的混合饲料需求较低,因为牲畜数量较少。
个性化饲料混合的趋势
尽管该行业以中小企业为主,但混合饲料配方仍在科学投入下不断改进。在此过程中,不仅根据动物种类进行区分,还根据用途、发育阶段和动物的性能进行区分。还必须考虑到营养需求、消化系统和代谢机制的差异。最终,饲料必须对动物有吸引力,并且必须从筒仓卡车进入日用筒仓,并从那里无分层地到达每一只动物。因此,单个制造商通常会提供数百种不同的混合饲料配方和配方。
在养牛业中,有针对性地为小牛、青年牛、奶牛、育肥公牛和干奶期奶牛(两次分娩之间的奶牛)提供特定的混合饲料。例如,在育肥公牛中,要求是:每日增重高,肌肉多,脂肪少,牛胃健康,疾病引起的损失少。然而,基础饲料通常蛋白质含量不足,无法快速促进肌肉生长。此外,基础饲料中的矿物质、维生素和微量元素也不足。专为育肥公牛设计的混合饲料可以弥补这些不足。
现代农民首先会分析自己生产的基础饲料。通过分析,可以准确确定营养成分(碳水化合物、脂肪和蛋白质)、矿物质(钙、钠、镁等)和微量元素(锌、铜、碘等)的含量。然后,混合饲料的成分会根据具体农场的基础饲料进行精确调整。
虽然基础饲料分析最初需要成本,但这些成本通常很快就会被抵消,因为个性化的饲养使畜牧业更加经济。因为混合饲料中所有不必要的矿物质和微量元素都是成本驱动因素。
精确配制的饲料以促进动物福利和环境保护。
灵活、定制的饲料生产也能适应极端天气条件。例如,奶牛在夏季白天可能会因热应激而受苦。当外界温度达到24°C时,奶牛的舒适度就会下降,它们的食欲减退,最终产奶量减少。在夏季热浪期间,向奶牛饲料中添加碳酸钠是有帮助的。
精细调整的饲料混合物甚至可以为环境保护做出贡献。为了获得高产,定期给农田施肥是必不可少的。粪肥如果正确且适量地施用,基本上是一种很好的肥料。但多并不总是好事。有时其中的磷和氮会污染我们的饮用水。奶牛需要足够的磷供应。磷缺乏会导致食欲减退、产奶量减少和生育能力下降。过量的磷供应会导致奶牛排出更多的磷。因此,巧妙平衡的成分组合也决定了粪肥作为肥料的质量,并有助于保护农田和地下水。例如,饲料生产商Agravis提供了一种名为“Phokus”的配方计算工具,可以实现饲料中磷含量的有针对性降低。
阅读这里一些来自中小型饲料企业主的声明。
饲料混合机的要求
在混合饲料时,各个成分的均匀分布至关重要。因为单个动物只会得到一批次中的极小部分。而这个部分在理想情况下应该对每个农场的动物具有完全相同的组成。这同样适用于每一份饲料配给,即使某些微量元素只被混入了极少量。饲料混合机应适合将非常小的质量份额均匀分布在磨碎的谷物中。在行业中,质量组成的要求被表述为1比10,000到1比100,000。这是一项要求,绝不是混合质量的衡量标准。
饲料是大宗产品,饲料制造商以非常低的利润率生产它们。因此,另一个要求是混合物在混合机中的停留时间——甚至在工厂中的停留时间——应尽可能短。混合批次的持续时间只有四到六分钟并不罕见。在这段时间内,混合机的装料——包括配方中的所有成分——混合、排空和排空装置的关闭都要完成。对于一个12立方米的混合器来说,如此短的混合周期需要特定的混合机特性。
配方开发、成分准备、成分称重、混合机的均质化以及后续设备的接收能力之间的协调需要操作方具备大量的专业知识。最终,能源平衡也必须合适。每个用于内部散装物流和产品加工的设备都需要电能供应,它们会磨损并增加混合饲料的成本。
证明产品安全性和混合质量
考虑到众多的组件和不断变化的配方,饲料制造商在物流方面表现出色。日价格不合适或市场上不可用的原材料组件,往往需要用其他具有相似营养成分的材料替代。
因此,作为生产链中增值设备的混合器的要求是:实现理想的混合质量,在实践中无法改进。所有这些:
- 在短时间内完成,并且
- 在可变的填充度下
- 以最小的能量输入和
- 最佳的耐磨性
- 此外,最好在几秒钟内快速且完全排空
- 长寿命
- 良好的访问和轻松清洁混合室
- 混合室的可行性符合人体工程学
- 易于修复磨损的部件——最好由经过专门培训的内部工匠完成。
根据条例(EC)第178/2002号,饲料企业对整个链条的饲料安全负责,从饲料初级生产到用于食品生产的动物的饲养。饲料制造商通过应用HACCP原则结合良好的卫生实践来确保这种安全性。
工业化运作的饲料企业已经建立了可审计的操作流程。每个单独的批次都可以随时无缝追踪。
饲料卫生条例(条例(EC)第183/2005号)补充和深化了这些一般规定。其中规定了企业必须证明其混合设备在均匀性方面的有效性。这些证明是在实际操作条件下基于实践评估进行的。评估人员参考了2018年最新版本的饲料企业工作和混合精度检查指南。
“在实践中,混合质量等同于混合物的均匀性。它描述了混合设备在定义的时间内将不同数量的单一成分均匀混合的能力。”
确定异质散装物料的混合质量是一项复杂的工艺技术挑战。有超过20种不同的公式来定义混合质量。为了证明动物饲料的混合质量,已经建立了符合实际的方法。饲料中按1:10,000的比例添加有机食品染料或微量追踪剂——相当于每吨100克活性成分。在定义的混合时间后,从混合室的不同位置用取样器抽取足够多的样品——通常至少十个,每个样品体积足够大——在实践中通常为20克,并进行分析。所获得的混合质量分析的质量取决于许多参数,特别是样品数量和所选样品体积。特别重要的是,样品堆积物应分割或分配,以防止其分离。
当要建立一种全新的产品类型或工艺,或启用新的混合器时,情况尤其具有挑战性。此时,混合饲料企业希望了解混合时间过程中均匀性的变化情况,以及需要混合多长时间才能达到足够高的混合质量。为此,可以按如下方式进行:根据上述描述,在进一步的短混合阶段后重复取样。例如,第一次十个样品在约180秒后取出,第二次十个样品在再混合40秒后取出。
对于已在企业中使用的混合机,通用的混合效率被视为已验证。因此,只需在旋转的搅拌工具期间使用无死角取样器取样。这也适用于保留样品。
为了获得高混合质量,粒度分布也起着重要作用。经验表明,当次要成分的粒度在200到500微米之间时,它们在基础饲料中最容易均匀化。如果颗粒明显更小,则更难以计量和控制,可能会意外进入除尘过滤器,或随机聚集在较大颗粒上,从而难以均匀分布。
为了证明批次间的交叉污染被排除或在检测限以下,按如下方式进行:不进行手动清洁,再次将之前使用的混合器装入磨碎的原料。然后进行一个混合周期。根据上述描述取样并检测微量追踪剂或染料。理想情况下,纯饲料中不应检测到追踪剂或染料。
这些认证应至少每十年进行一次。对于预混料,这些认证应每五年进行一次。在实践中,认证不仅应针对混合机,还应针对从计量秤到包装的整个过程进行。
精确计量和均匀分配液体
饲料混合物还包括各种液体添加剂,如脂肪、水、氨基酸、糖蜜或维生素——正好满足牲畜的需求。此外,还应结合粉尘成分并改善口味。
通常,粉状饲料只会添加少量液体。如果需要添加液体,重要的选择标准是搅拌器尽可能均匀地润湿所有颗粒。
有趣的是,在少量液体添加的情况下,堆积物的孔隙率会略有增加,堆积物会变得更松散和流动性更好,混合物的体积会略有增加,粉尘含量减少,流动性略有改善。但要快速均匀地润湿具有广泛粒度分布的堆积物并非易事。
amixon® 代表具有垂直安装混合轴的精密混合机。
在一个圆柱形的混合容器内,一个螺旋状的混合工具旋转,该工具仅在顶部被驱动和支撑。混合物料从上方加入,混合机的排空在下方进行,通过打开一个与混合室底部平面共面的阀门来实现。这是一个无死角操作的阀门,在一个管口内通过电动气动方式打开和关闭。所有接触产品的部件都经过精心焊接和打磨,包括混合工具。铲形的臂支撑着混合螺旋,该螺旋在这里以“凹形”制造。
搅拌工具可以选择完全加热的形式,这样搅拌轴、搅拌臂和搅拌螺旋都采用双层外壳设计。热媒可以对整个搅拌工具进行调温。作为热媒,可以使用蒸汽、水或导热油。搅拌工具能够在无死角的情况下产生占据整个空间的完全流动。有时需要进行解聚或将液态物质特别有效地分散到粉末中,此时会使用破碎工具或高速剪切刀片,在粉末中局部释放出高功率密度。搅拌物的特性无关紧要,不论是颗粒状、粉尘状、纤维状、干燥、潮湿、糊状、液体、流动性好还是差,搅拌工具都能够在大约四到五次旋转后将全部内容物完全重新分层。这个流动原理也被称为釜流。通常,在几次旋转后,搅拌空间内的所有成分都能均匀分布,达到理想的混合质量,在实际操作中无法进一步改进。
矿物质混合物
一种特殊形式的饲料补充剂是所谓的矿物质制剂。它们以小比例混入家畜的混合饲料中。配方专门针对牛、猪、马和家禽的需求进行调整。这些制剂包括石灰和活性成分混合物,可选择性地含有铁、维生素C、钙、锌、碘、铜、硒、铬、氟、钾、钠、镁或磷。由于它们在混合饲料中作为次要活性成分起作用,因此必须特别均匀且易于分散。为了减少粉尘,它们部分被包裹或团聚。对于这些产品,目标是实现无结块和无粉尘的高质量混合物。
无论使用哪种amixon®混合器——单轴混合机或双轴混合机——都能始终达到理想的混合质量。这两种混合机类型仅在所需混合时间和随之而来的能量输入方面有所不同。
如果要将能量输入最小化,除了KoneSlid®混合机外,没有其他选择可以替代双轴混合机。该混合机:
- 在极短时间内实现理想的混合质量
- 在最小能量输入下特别温和地分散物料
- 具有低矮且特别紧凑的结构
- 能够处理不同的填充率
- 具有特别好的可访问性,并且卫生条件理想
- 适用于所有类型的干燥、潮湿和悬浮物料
- 实现特别好的残留排空
- 可选择配备多个出料口
- 像所有amixon®混合机一样,混合轴仅在顶部支撑和驱动。
amixon® 锥形混合机
由于锥形混合机可以快速混合并快速且彻底地排空,因此它被舒适地用作所谓的终端混合机。锥形混合机直接排空到筒仓车或灌装机中。其主要特点是能够在生产所谓的医用混合物时确保绝对的无污染。前一批次的残留物绝不能被带入后续的饲料混合物中。因此,锥形混合机通常位于生产链的末端。医用成分直接计量到混合机中,在混合饲料中均匀分布,然后彻底排空到最终用户的容器中。要求如下:
- 理想的混合质量
- 短混合时间
- 出色、彻底的残留排空
- 快速排空
- 大检修门 – 良好的可达性
- 特别卫生的设计
此外,这种混合器还有一个特点:它可以选择批量或连续运行。
根据混合饲料操作的类型,对饲料混合机的要求可能会显著不同。因此,在购买混合机之前,必须彻底评估操作和生产情况。
要求标准可能包括:
- 存在/不存在显著不同的填充率
- 需要/不需要对颗粒进行温和混合
- 即使在低填充率下也需要液体分布/….
- 需要特别温和的液体分布/….
- 需要强烈的解聚和特别快速的液体分布/….
- 需要非常快速的彻底排空/….
- 需要缓慢或间歇性分批排空/….
- 最佳的彻底排空/….
- 需要选择性或同时排空到多个灌装机中/….
- 需要尽可能低的连接功率/….
- 需要特别的耐磨保护/….
- 混合机还应用于工艺和产品开发,因此特别灵活/….
- 主要是单一生产/….
- 不同的混合任务应快速连续进行/….
- 需要符合人体工程学的可达性以便快速干燥清洁/….
- 需要频繁进行快速湿洗和干燥/….
- 液体应浸渍在颗粒中/….
- 需要混合室的压力或真空密封/….
- 成品混合物具有不同的堆积密度:从 .... kg/dm³ 到 .... kg/dm³
- 混合物应在混合器中进行温度调节/….
- 混合机中应进行气体引入/….
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