1、引言
自80年代中期以来，世界范围内饲料加工厂的能量效率有了显著提高。然而，在同一时期，配合饲料工厂开发出需要能量更密集的加工产品—高脂肪、高副产品含量、颗粒质量高、无沙门氏杆菌的产品及其他产品。生产颗粒饲料时能量效率高仍然是极其重要的，特别是在家畜和家禽饲料所能获得的利润变得很低的情况下。
80年代中期开始，改进的电动马达和生产蒸气的装置使许多生产企业的能量效率得到了提高，这是饲料加工能量效率更高的主要原因。现在，工厂管理人员也更懂得如何购买能量，特别是电力。许多饲料加工厂重新制定运作时间表，在“非峰值”期间进行能量密集加工，以避免支付“高峰期”用电的附加费。
2、饲料加工厂的能量管理
饲料加工厂对设计以及使用加工设备中，己更多地关注到能量的管理。电力一直是加工自动化中一个重要因素，尤其是在配料粉碎和颗粒制造方面，因为现在的机器能够以接近最高电力负荷状态运行。许多饲料加工厂定期分析它们的功率因数的变动状况，以消除重型设备非连续运行所导致的用电峰值。饲料加工厂的热能管理也有了很大改善。例如，改善加热液体的保温。具有代表性的是在温带气候条件下对脂肪和糖蜜的保温。设备制造商和饲料加工厂的设计人员在工厂的环流供暖和传导供暖中对加工热量也有了很好的利用。在热加工设备中，特别是在常规蒸气调节器和控制蒸气质量的系统方面也有许多改进。在颗粒饲料生产后阶段工序，如在逆流式“后调节”和颗料冷却工艺中，用于加工产品的热量也用于冷却和干燥产品。这样一来，许多工厂的管理者实现了每吨产品能量总消耗量降低，即使是能量更为密集的饲料加工也降低了能耗。他们的饲料加工厂现在可将更多的能量用于生产产品。然而，一般来说，他们是在粉料调节阶段以蒸气的形式使用了额外的能量，这些能量通常是在加工厂从化石燃料（例如石油和天然气）产生的。他们倾向于避免增加电能密集的运作，例如在玉米是主要饲料成分的时候一般采用滚压式粉碎而不采用锤式粉碎，在大多数国家，1kw蒸气能的成本比1kw电能的成本要低得多，一般只有电能成本的1/2~1/8。
3、以蒸气形式输入更多的产品能量
生产每t饲料时应用更多蒸气能量的明显工序是粉料调节。超级调节器，例如膨化器以及其它高温短时间(HTST)调节设备成为欧洲和北美改建和新建饲料加工厂的标准设备。
在北美，为了提高制粒能力，经常对超级调节器进行翻新改装，实际是提高了工厂的生产能力和延迟安装新的制粒生产线或建设新的饲料加工厂。相比之下，在欧洲主要是需要生产无菌的或者至少是无病原体的饲料，例如，无沙门氏杆菌、大肠杆菌或其它潜在有害细菌的饲料。其他包括能够混合各种各样原料，加入更多液体和改善颗粒质量。
4、法国的发展前景
根据1985年至1995年期间对法国21个饲料加工厂的调查，Nantes的Tecaliman饲料技术研究所发现，在此期间，生产1 t饲料运转电动机械需要的电能下降了9%。与此相对应的蒸气生产所需要的电能下降了19%。1995年，能量成本占饲料生产成本的6%~12%。在此10年间，Tecaliman饲料技术研究所的研究人员还考查了可能有助于减少每t饲料所消耗能量的饲料加工厂以外的因素。首先他们注意到，在常规性的饲料配方中谷物的比例下降。他们指出，谷物比其他原料需要更多的蒸气调节。
然而，自90年代中期开始，在法国以及欧洲的大多数国家，配合饲料中使用的谷物趋向于增加。尽管1995年欧洲联盟的小麦出口受到限制，饲用谷物较缺乏，但1997年谷物的使用量仍高于1995年的水平。另外，用作饲料的食品工业副产品量仍在增加。Tecaliman饲料技术研究所的研究人员指出，这样的原料要制成颗粒经常要更多的能量，通常由于超级调节或在颗粒压模中使用较高的压力。一个很重要的原因，尤其是在家禽饲料方面，是需要对饲料进行灭菌或消毒，以减少成品受细菌污染的危险。
法国的饲料公司既使用双重制粒系统又使用超级调节系统，包括使用膨化器。Tecaliman的研究人员发现，这些系统能使颗粒饲料产量提高20%～90%，同时改善了颗粒的耐久性。但与常规蒸气调节的、单一的制粒系统相比，使这些系统颗粒的能量消耗只增加5%～35%。因此，法国饲料加工厂的经验似乎确认了美国采用超级调节的基本原理，即提高制粒的能力。
5、电力与蒸气能量成本的比较
Tecaliman的研究发现，电力平均占所调查的法国饲料加工厂能量消耗预算的80%和使用能量的60%。以1995年的货币值为基础，没有自己的发电机的饲料加工厂的平均电力成本约为0.411法国法郎/kWh，或者约为0.069美元／kWh。蒸气成本平均占能量预算的20%和使用能量的40%，其成本取决于燃料种类，从柴油的0.082法国法郎（0.014美元）/kW h到天然气的0.144法国法郎（0.024美元）/kW h不等。
因此，每t成品饲料，机械的电力成本大约为18.69法国法郎（3.12美元）/kW h，蒸气能成本为4.53法国法郎（0.76美元）。在所调查的饲料加工厂中，生产1t饲养动物饲料的总能量成本平均为23. 23法国法郎（3.87美元）。
然而，Tecaliman的研究人员认为，这些结果不是固定的，因为饲料配合工序能量成本的预测必须考虑到制造成品饲料中所要使用原料的类型和加工程度。
6、饲料加工的能量需要
法国的研究人员发现，油籽饼（向日葵、大豆、花生和菜籽饼）的磨碎所需的能量平均为3.5～7kW/t.。相比之下，完整种子的磨碎，例如大麦、小麦、玉米和豌豆，需要的能量平均为7～15kW/t。另外，还发现，不同禽畜的饲料在制粒之前进行蒸气调节所用的蒸气量差异更大。蒸气能量占用于产品的总能量的比例为12%~72%，比例大小取决于所采用的配方：(1)家禽饲料需要加入大量蒸气，以便使淀粉凝结，方便进行制粒和粉碎，以及在某些情况下对饲料产品进行消毒；(2)猪饲料也需要大量蒸气，以便达到凝结和使微粒粘结，尤其是在脂肪含量高（有时高于5%）再加上淀粉比例高的配方中，这些配方如没有经过适当的调节将使通过制粒压模的通道太润滑；(3)典型的牛饲料中谷物含量低，液体成分含量高，例如糖蜜，这就需要投入较高的电能和加入较少的蒸气；(4)兔饲料需要投入的蒸气能也较少，因大量的纤维素，特别是苜�；蜃匣ㄜ俎＃拗屏硕哉羝奈�。但颗粒压模需要较高水平的电能，以便制颗粒时产生磨擦和压缩。对于能量消耗较高的碎的“空气扫除”或抽吸马达的功率应在额定粉碎功率的15%～20%。
7、饲料原料和制粒辅助剂的影响
配方中原料的类型以及蒸气调节程度和压模中的压力，是影响压制颗粒的电能消耗的主要因素。Tecaliman的专家指出，不用蒸气调节将一些饲料制成颗粒是可能的，添加的蒸气通常也在2%~4.5%的范围内。这样的饲料也许不含谷物，但含水量高，在压模处需要更多的磨擦压缩能量。
在法国，饲料级小麦（不是玉米）是大多数猪和家禽饲料最常见的能量组分。这些饲料的残余颗粒质量相当高，而并未添加颗粒粘合剂，因为小麦含有各种谷朊，这些谷朊起天然粘合剂的作用。然而，法国的牛饲料和兔饲料中几乎不含小麦，更有可能掺合粘合剂。除了使用木素磺酸盐、矿物粘土和其他类型的粘合剂之外，也有另外一些粘合剂具有减少制粒所需要的能量的作用。例如，铝酸钙具有粘合作用，但不像其他粘合剂，它也有润滑作用。原料流过制粒压模时阻力较小，能减少制颗粒所需的电能。
添加脂肪或植物油也是一种有效的颗粒压模润滑剂，但通常会降低压模内的压力，因为微粒上覆盖了一层防水膜，这一层防水膜能阻止自然粘合。因此，一般情况下颗粒质量较低。现在可以买到可溶性植物胶作为添加剂，对制粒压模有润滑作用，同时不影响饲料微粒之间的粘合。
只加水几乎不能增加颗粒压模的润滑或减少使用的能量。但在许多配方中，用于调节饲料原料，以蒸气形式出现的水分和热量的确具有润滑作用。美国堪萨斯州立大学的饲料科学家是首批探索玉米一大豆日粮中这种现象的科学家之一。他们发现，通过增加蒸气调节的粉料温度，有可能减少制粒需要的能量。实际上，颗粒压制对每t饲料所做的功很少，这有助于解释增加的制粒能力有可能是通过膨化器和其他超级调节器而实现的。
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