2020年6月8日 饲料加工的历史和未来
S. Duitshof MSc (Zetadec, the Netherlands) and Dr. M. Thomas (Zetadec, the Netherlands and Wageningen university)
自从配合饲料诞生以来，饲料制造业取得了许多技术进步。本文将简要介绍饲料制造的发展历程及最新的技术，并展望饲料制造的未来。
配合饲料的起源是英国人在战争时期为马匹制作的食物。这些早期的配合饲料是由燕麦、豌豆、黑麦、亚麻、小麦和玉米组合而成的烘焙饼干(Coffey等人，2016)。在19世纪，人们开始越来越重视饲料营养对动物生长性能的影响。
到了20世纪初，欧洲和美国的饲料生产进入了快速技术创新的时期。其中最具革命性的创新是在20世纪20-30年代引入了制粒工艺(Behnke, 1996；Castaldo, n.d)。制粒工艺让人们可以使用适口性不佳、难以处理和密度不同的原料来制造质地均匀且易于处理的饲料颗粒(Coffey等人，2016)。
第一代饲料制粒机与目前最常见的制粒机类型——环模制粒机相比有所不同。最早的制粒机由两个反向旋转的凹陷辊组成。饲料物料进入机器的压辊之间，并被两个压辊上的凹痕压制成圆片(Castaldo, n.d)。这些类型的制粒机与现代的同类产品相比有以下缺点：首先，由于在制粒前没有调质工艺，营养物质的利用率提高并不显著；其次，两个压辊的设置需要精确，以确保两个压辊的凹痕可以完全对齐，否则就会产生变形的颗粒；最后，所生产的圆片密度低，与粉碎饲料相比，在运输方面并没有很明显的优势。
第二种类型的制粒机是发明于20世纪20年代Schüler制粒机。这种制粒机使用两个像齿轮一样的紧扣的压辊将饲料形成致密的颗粒，比以前的设计有所改进，但是生产会对压辊造成严重的磨损。
第三种类型的制粒机在Schüler制粒机之后不久推出，即平模制粒机，由一个固定的平模组成，上面安装有两个压辊，类似于风磨或水磨的磨石。压辊的旋转迫使饲料物料通过模孔，形成饲料颗粒。平模制粒机今天仍被一些饲料制造商使用。
制粒设备示意图(上至下依次为：第一代，Schüler制粒机，平模制粒机)
在引入制粒机后，饲料生产商将重点转移到用水分和热量对饲料物料进行调质，到20世纪30年代末，第一批调质器被安装在饲料厂中(Castaldo，2014)。这些调质器，也被称为熟化器，由一个桶组成，里面有一个带桨的轴，在添加蒸汽的同时输送饲料物料，与目前使用的调质器类似。
直到20世纪60年代，这种调质器的设计主要保持不变，但现在饲料物料的调质温度从1970年的平均65℃提高到2000年的77℃(Castaldo, n.d)。提高调质温度可以使颗粒更结实，营养价值更高，饲料中的有害细菌更少。
蒸汽主要用于提高饲料物料的温度，在80年代，蒸汽质量普遍成为影响饲料质量的重要因素。低质量(能量较少)的蒸汽意味着需要更多的蒸汽来达到所需的温度，因此会给饲料中带入更多的水，这些水必须在加工的后期步骤中去除。在80年代和90年代，一些设备商开始加装高剪切力调质器，如膨化机。(Behnkem, 1996；Castaldo, 2014)或BOA制粒机。
由于饲料制粒技术的进步，饲料厂单厂产能得到了显著提高。虽然全球的饲料厂的数量正在减少，但饲料总产量却正在增加。世界上三分之一的饲料产量是由位于亚洲的饲料厂生产的。在欧洲范围内，饲料产量正在减少，更多的重点放在食品安全和饲料可追溯性上。
在未来，饲料生产将发生改变，一方面要跟上全球动物的需求，另一方面行业会更加重视食品安全和饲料在食物链中的作用。
欧洲的饲料生产正在从为多个农场生产大批量的商业饲料转变为生产小批量的定制饲料。这些定制的饲料是为农场内特定的动物设计的，例如家禽和猪，或者给反刍动物补充以优化农场提供的粗饲料。为了配合这种转变，饲料厂需要从只能生产少量品种饲料的生产线转化为可以灵活转化生产多品种饲料的生产线。饲料厂越来越多的灵活性得益于计算能力和饲料生产过程的数学建模的进步。
在未来，饲料厂将越来越多地依靠计算机和模型来管理，减少工厂运营所需的人工投入，同时提高生产速度和产品的一致性。这也将减少饲料厂生产对环境的影响(Coffey等人，2016)。
将近红外光谱仪(NIR)引入饲料厂将进一步优化成品饲料的质量和稳定性。近红外可以对物料进行实时的近似分析，样品准备方便且快速便捷。因此，近红外可以被设计进饲料生产线，用于鉴别饲料原料的质量，并可以参考物料情况以调整加工参数(Coffey等人，2016；den Hartog & Sijtsma, 2011)。
饲料加工已经从18世纪的原始的粉碎谷物饲料演变为高质量的颗粒饲料。在未来，饲料加工行业将遇到更多的机遇和挑战。
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