Tối ưu hóa chất lượng viên thức ăn chăn nuôi gà đẻ làm từ ngô: Nghiên cứu trường hợp máy ép viên dạng vòng Hongyang từ Colombia

Tóm tắt

Theo Liên đoàn các nhà sản xuất gia cầm quốc gia (FENAVI), ngành chăn nuôi gia cầm của Colombia đã sản xuất kỷ lục 19,5 tỷ quả trứng vào năm 2025, với mức tiêu thụ bình quân đầu người đạt mức cao nhất mọi thời đại là 366 quả trứng mỗi năm. Ngành công nghiệp thức ăn chăn nuôi của nước này đã vượt mốc 13,2 triệu tấn trong cùng năm, trong đó gia cầm chiếm 56,1% tổng sản lượng — khoảng 7,4 triệu tấn. Gần như tất cả các nguyên liệu chính — 98,9% — đều được nhập khẩu từ Hoa Kỳ, khiến ngô trở thành nguyên liệu thô chiếm ưu thế với 69,3% trong công thức chế biến.

Nghiên cứu trường hợp này xem xét cách Alimentos NutriAvícola SAS, một nhà sản xuất thức ăn chăn nuôi gà đẻ khu vực phục vụ các nhà sản xuất trứng trên hành lang Cundinamarca-Boyacá của Colombia, đã giải quyết các vấn đề dai dẳng về chất lượng viên thức ăn bằng cách triển khai công nghệ máy ép viên dạng vòng của Liyang Hongyang Feed Machinery với tỷ lệ nén tùy chỉnh được tối ưu hóa cho các công thức thức ăn chăn nuôi gà đẻ có nguồn gốc từ ngô.

Bức tranh ngành thức ăn chăn nuôi gia cầm của Colombia

Ngành chăn nuôi gia cầm của Colombia đã trải qua sự tăng trưởng bền vững về cấu trúc. Từ năm 2014 đến năm 2025, lượng tiêu thụ thịt gà tăng 29%, trong khi lượng tiêu thụ trứng tăng từ khoảng 240 lên 366 quả/người – đưa Colombia trở thành một trong những quốc gia tiêu thụ trứng hàng đầu thế giới. Ngành này hoạt động tại hơn 650 đô thị và tạo ra giá trị kinh tế hàng năm ước tính khoảng 27 nghìn tỷ peso Colombia.

Hành lang Cundinamarca-Boyacá, tập trung quanh cơ sở hạ tầng chế biến của Bogotá, là nơi tập trung dày đặc nhất các trang trại chăn nuôi gia cầm tích hợp của cả nước. Các nhà sản xuất thức ăn chăn nuôi trong khu vực này phục vụ cả các tập đoàn tích hợp lớn và các nhà sản xuất trứng độc lập, với khẩu phần ăn cho gà đẻ chiếm một phần đáng kể trong sản lượng hàng ngày. Dữ liệu của FENAVI từ tháng 1 đến tháng 7 năm 2025 cho thấy số lượng gà con đẻ được đưa vào nuôi tăng từ 32,6 triệu lên 34,5 triệu, tăng 5,7% so với cùng kỳ năm ngoái, báo hiệu sự mở rộng liên tục trong lĩnh vực sản xuất trứng.

Công thức thức ăn chăn nuôi gà đẻ ở Colombia chủ yếu dựa trên hỗn hợp ngô và đậu nành. Ngô chiếm khoảng 60% khẩu phần ăn, tiếp theo là bột đậu nành chiếm 20%, được bổ sung thêm cám gạo, canxi cacbonat (rất quan trọng cho quá trình hình thành vỏ trứng) và hỗn hợp vitamin-khoáng chất. Không giống như các chế độ ăn dựa trên lúa mì phổ biến trong sản xuất gia cầm ở châu Âu, công thức dựa trên ngô đặt ra những thách thức riêng trong quá trình ép viên. Ngô chứa ít protein tạo gluten hơn lúa mì, dẫn đến giảm khả năng liên kết tự nhiên trong quá trình xử lý và nén. Điều này khiến độ bền của viên thức ăn – được đo bằng Chỉ số Độ bền Viên (PDI) – khó đạt được hơn nếu không có thiết bị được lựa chọn cẩn thận.

Thử thách về chất lượng viên nén

Công ty Alimentos NutriAvícola SAS vận hành một nhà máy sản xuất thức ăn chăn nuôi công suất trung bình gần Duitama, Boyacá, cung cấp khoảng 2.800 tấn thức ăn cho gà đẻ mỗi tháng cho mạng lưới hơn 40 nhà sản xuất trứng trong khu vực Altiplano Cundiboyacense. Nhà máy này trước đây sản xuất thức ăn cho gà đẻ dạng bột nhuyễn, được hầu hết khách hàng chấp nhận cho các hệ thống chuồng trại mở và cho ăn trên sàn.

Khi ngành sản xuất trứng của Colombia trưởng thành — một phần nhờ vào việc phê duyệt xuất khẩu trứng gà có vỏ sang thị trường Hoa Kỳ vào năm 2025 — một số khách hàng lớn của nhà máy bắt đầu chuyển sang hệ thống cho ăn tự động trong các chuồng nuôi gà đẻ được kiểm soát môi trường. Các hệ thống này yêu cầu thức ăn dạng viên để hoạt động hiệu quả: thức ăn dạng bột nhão tạo ra hiện tượng tắc nghẽn trong hệ thống trục vít, tạo ra lượng bụi quá mức làm tắc nghẽn bộ lọc thông gió và dẫn đến tình trạng gà ăn không chọn lọc, trong đó gà chỉ chọn những hạt thức ăn ưa thích trong khi bỏ lại các chất dinh dưỡng và khoáng chất dạng bột.

Dây chuyền ép viên hiện có của nhà máy, được trang bị máy ép viên dẫn động bằng dây đai sử dụng khuôn vòng tiêu chuẩn, cho kết quả không nhất quán với các công thức bột trộn từ ngô:

• PDI biến đổiĐộ bền của viên thức ăn dao động từ 88% đến 92%, thấp hơn ngưỡng 94% mà các hệ thống cấp liệu tự động yêu cầu để hoạt động đáng tin cậy.
• Hàm lượng chất mịn cao: Quá trình sàng lọc sau khi làm nguội luôn thu được 4-6% hạt mịn, cần phải xử lý lại, làm giảm năng suất hiệu quả và tăng chi phí năng lượng trên mỗi tấn.
• Độ cứng không đồng nhấtSự khác biệt về độ cứng của viên nén giữa các lô hàng đã dẫn đến khiếu nại của khách hàng — một số lô hàng đến nơi với chất lượng viên nén chấp nhận được, trong khi những lô khác lại bị vỡ đáng kể sau hành trình vận chuyển bằng xe tải kéo dài 2-3 giờ từ Duitama đến các trang trại ở Sabana de Bogotá.
• Giới hạn thông lượngHệ thống truyền động bằng dây đai bị trượt dưới điều kiện tải trọng thay đổi, đặc biệt khi sự khác biệt về độ ẩm giữa các mẻ làm thay đổi đặc tính dòng chảy của hỗn hợp qua bộ phận điều hòa.

Sáu khách hàng, chiếm khoảng 35% tổng khối lượng hàng tháng, cho biết họ sẽ tìm nhà cung cấp khác nếu chất lượng viên nén không được cải thiện trong vòng một quý.

Giải pháp máy ép viên dạng vòng của Hongyang

Ban quản lý nhà máy đã đánh giá đề xuất từ ​​ba nhà cung cấp thiết bị quốc tế trước khi lựa chọn Công ty TNHH Máy móc Thức ăn chăn nuôi Liyang Hongyang. Được thành lập năm 2006, Hongyang chuyên sản xuất máy ép viên và máy ép khuôn vòng, với cơ sở sản xuất khuôn vòng nội bộ cho phép tùy chỉnh chính xác tỷ lệ nén, hình dạng lỗ khuôn và thông số kỹ thuật vật liệu.

Cấu hình thiết bị

Hongyang khuyến nghị máy ép viên dạng vòng HYPM 508, với hệ thống truyền động bằng bánh răng sử dụng các bánh răng xoắn được mài chính xác. Hệ thống truyền động bằng bánh răng là một điểm khác biệt quan trọng: không giống như hệ thống truyền động bằng dây đai hiện có, nó duy trì mô-men xoắn ổn định bất kể sự thay đổi công thức giữa các mẻ sản xuất, loại bỏ hiện tượng trượt trong quá trình sản xuất các công thức có độ ẩm hoặc hàm lượng chất béo cao.

Tùy chỉnh khuôn vòng cho công thức lớp phủ gốc ngô

Sự can thiệp kỹ thuật cốt lõi tập trung vào thông số kỹ thuật của khuôn vòng. Nhóm kỹ sư của Hongyang đã phân tích công thức lớp chính xác của khách hàng — 60% ngô, 20% bột đậu nành, 8% cám gạo, 7% canxi cacbonat, 5% hỗn hợp bổ sung — và tính toán tỷ lệ nén tối ưu để bù đắp cho đặc tính liên kết tự nhiên thấp hơn của ngô so với lúa mì.

Tỷ lệ nénTỷ lệ nén 1:11 được chọn cho khuôn 3,0 mm và 1:10 cho khuôn 4,0 mm. Các giá trị này nằm ở mức cao hơn trong phạm vi tiêu chuẩn dành cho thức ăn gia cầm (1:8 đến 1:14), cung cấp thêm thời gian nén cần thiết để hỗn hợp ngô đạt được độ nén thích hợp. Chiều dài hiệu dụng lớn hơn đảm bảo rằng quá trình hồ hóa tinh bột đạt được trong quá trình xử lý bằng hơi nước (nhắm đến nhiệt độ hỗn hợp 80-85°C) được giữ lại trong cấu trúc viên trước khi ra khỏi khuôn.

Thiết kế lỗ khuônCửa nạp hình nón được thiết kế với góc vào 60 độ để tối ưu hóa dòng chảy vật liệu vào kênh nén. Điều này giúp giảm mức tiêu thụ năng lượng riêng trên mỗi tấn trong khi vẫn duy trì mật độ viên nén đồng đều trên tất cả các lỗ khuôn. Máy khoan tự động CNC với mũi khoan nhập khẩu từ Đức đảm bảo hình dạng lỗ chính xác và độ hoàn thiện bề mặt nhất quán — một chi tiết ảnh hưởng trực tiếp đến độ đồng đều của viên nén và đặc tính mài mòn của khuôn.

Chất liệu và độ cứngKhuôn vòng được chế tạo từ thép hợp kim crom cao (tương đương 20CrMnTi) được xử lý bằng phương pháp tôi chân không của Hongyang, đạt độ cứng bề mặt HRC 60-62 với độ sâu lớp tôi 1,2-1,5 mm. Đối với các công thức gốc ngô có chứa 7% canxi cacbonat — một thành phần có tính mài mòn vừa phải — thông số độ cứng này hướng đến tuổi thọ khuôn từ 5.000-7.000 tấn giữa các lần thay thế.

Triển khai tại chỗ

Công ty Hongyang đã cử một kỹ sư vận hành cấp cao đến cơ sở Duitama. Quá trình vận hành kéo dài ba ngày bao gồm:

1. Hiệu chuẩn thông lượng bằng cách sử dụng công thức lớp thực tế của khách hàng thay vì vật liệu tham chiếu.
2. Điều chỉnh thông số xử lý hơi nước để đạt được nhiệt độ hồ hóa tối ưu (82°C) đồng thời bảo toàn hàm lượng vitamin nhạy cảm với nhiệt.
3. Điều chỉnh khe hở con lăn để đạt được sự phân bố vật liệu đồng đều trên toàn bộ bề mặt khuôn — được xác minh bằng hình ảnh nhiệt để đảm bảo nhiệt độ khuôn ổn định.
4. Quá trình vận hành thử nghiệm có kiểm soát trong 48 giờ nhằm ổn định các chỉ số chất lượng viên nén trước khi chuyển sang sản xuất hàng loạt.

Kết quả sản xuất

Dữ liệu thu thập được sau khi vận hành thử nghiệm trong suốt giai đoạn ổn định 60 ngày cho thấy những cải thiện có thể đo lường được trên tất cả các chỉ số chất lượng viên nén quan trọng:

Việc cải thiện chỉ số PDI lên 95-97% đã loại bỏ nguyên nhân chính gây ra sự không hài lòng của khách hàng. Các nhà sản xuất trứng sử dụng hệ thống cấp liệu tự động báo cáo không còn trường hợp tắc nghẽn trục vít hoặc cấp liệu không chọn lọc. Việc giảm tỷ lệ trứng vụn từ 4-6% xuống dưới 1,5% đã trực tiếp dẫn đến giảm chi phí xử lý lại và tăng khoảng 3% năng suất hiệu quả từ mỗi mẻ sản xuất.

Năng suất tăng khoảng 45% — từ 3,8 lên 5,5 tấn mỗi giờ — mà không cần tăng thêm công suất động cơ. Sự gia tăng này là nhờ vào khả năng truyền mô-men xoắn ổn định của hệ thống truyền động bánh răng, loại bỏ được hiện tượng giảm tốc đột ngột vốn làm hạn chế hoạt động của hệ thống truyền động bằng dây đai, kết hợp với hình dạng khuôn vòng được tối ưu hóa giúp giảm lực cản khi ép đùn.

Phản hồi của khách hàng và tác động đến kinh doanh

Trong quý đầu tiên vận hành dây chuyền sản xuất viên nén mới, sáu khách hàng trước đó từng đe dọa ngừng cung cấp sản phẩm đã gia hạn hợp đồng. Hai nhà sản xuất trứng khác — một trong số đó vận hành trang trại nuôi gà đẻ 120.000 con ở Sabana de Bogotá — đã liên hệ với NutriAvícola để đàm phán hợp đồng cung cấp sau khi nghe về chất lượng viên nén được cải thiện từ các trang trại lân cận.

Tổng giám đốc nhà máy báo cáo rằng khoản đầu tư đã thu hồi vốn hoàn toàn trong vòng khoảng 14 tháng, nhờ ba yếu tố: loại bỏ rủi ro mất khách hàng (điều này từng đe dọa 35% sản lượng hàng tháng), giảm chi phí năng lượng trên mỗi tấn (22 so với 28 kWh), và khả năng phục vụ phân khúc cho ăn tự động đang phát triển của ngành chăn nuôi gà đẻ trứng ở Colombia.

Phần kết luận

Ngành chăn nuôi gà đẻ trứng của Colombia đang ở một bước ngoặt quan trọng. Sản lượng trứng kỷ lục, việc tiếp cận thị trường xuất khẩu mới và sự chuyển đổi từ hệ thống cho ăn thủ công sang tự động đang nâng cao tiêu chuẩn kỹ thuật cho các nhà sản xuất thức ăn chăn nuôi. Chất lượng viên thức ăn – từng là yếu tố thứ yếu khi hầu hết khách hàng sử dụng thức ăn dạng bột – nay đã trở thành yếu tố tạo nên sự khác biệt cạnh tranh.

Trường hợp này cho thấy rằng đối với các công thức thức ăn chăn nuôi dạng viên từ ngô, việc lựa chọn khuôn ép không chỉ đơn thuần là chọn sản phẩm trong catalog mà là một tính toán kỹ thuật. Tỷ lệ nén, hình dạng lỗ khuôn và độ cứng vật liệu phải được lựa chọn chính xác phù hợp với công thức cụ thể để đạt được viên thức ăn có độ bền cao và ổn định trong quá trình vận chuyển. Hệ thống truyền động bằng bánh răng mang lại những lợi thế đáng kể so với hệ thống truyền động bằng dây đai trong việc duy trì sự ổn định năng suất dưới các điều kiện tải trọng thay đổi vốn có trong sản xuất thức ăn chăn nuôi thương mại.

Khả năng tùy chỉnh khuôn vòng theo các thông số cụ thể của công thức sản phẩm của Liyang Hongyang Feed Machinery — được hỗ trợ bởi quy trình sản xuất nội bộ với độ chính xác CNC và xử lý tôi chân không — đã giúp một nhà máy thức ăn chăn nuôi cỡ trung ở Colombia biến chất lượng viên nén từ một điểm yếu thành một lợi thế cạnh tranh.