Universitätsfutterwerk bringt Technologie ins 21. Jahrhundert

Nov 06, 2023

Das neue Feed Technology Center an der University of Illinois ersetzt eine 95 Jahre alte Futtermühle und verwendet völlig neue Geräte und Software.

Als die University of Illinois die Futtermittelproduktion von ihrer fast 100 Jahre alten Futtermühle in das neue Feed Technology Center (FTC) verlegte, war es, als würde man vom Reiten zum Fliegen in einem Raumschiff wechseln, sagte Maria Regina Cattai de Godoy, Mitarbeiterin Professor und Fellow des Feed Technology Center.

„Abgesehen von der Sicherheit und vielen Problemen, die wir mit einer 100 Jahre alten Einrichtung hatten, war es auch nicht relevant, dort zu unterrichten, weil alles manuell ablief und nicht die aktuellen Praktiken der Tierfutterindustrie widerspiegelte“, sagte sie.

Die 20 Millionen US-Dollar teure, 12.000 Quadratmeter große Anlage in Urbana, Illinois, die im März 2021 in Betrieb genommen wurde, produziert Forschungsdiäten für die Universität, bietet praxisorientiertes Lernen für Studenten und unterstützt die Öffentlichkeitsarbeit und Bildung in der Industrie. Es ersetzt die bisherige 95 Jahre alte Futtermühle und nutzt völlig neue Geräte und Software, die von wichtigen Akteuren der Branche gespendet wurden, darunter Bühler Inc., JEM International, Wenger Manufacturing und Cablevey Conveyors. Mehrere Partner leisteten auch einen finanziellen Beitrag zur FTC (siehe Seitenleiste).

Das FTC verfügt über 195.000 Scheffel Trockenvollkornlager, darunter drei 65.000 Scheffel fassende Getreidebehälter; ein 10.000 Scheffel fassender Nassgetreidebehälter; 14 Überkopf-Großlagerbehälter und mehrere 2-Tonnen-Behälter für Kleinst-, Kleinst- und Lagerlager; ein Trockner, der bis zu 1.000 Scheffel pro Stunde trocknen kann; ein vollständig automatisiertes Kontrollsystem; und eine eigenständige Extrusionslinie. Die Mühle beschäftigt drei Vollzeitkräfte.

Pläne für die FTC gab es schon seit mehr als 20 Jahren, aber die Finanzierung war nicht verfügbar. Im September 2018 ging die Universität eine öffentlich-private Partnerschaft ähnlich einem Mietkaufvertrag ein, die einen schnellen Projektfortschritt ermöglichte. Der Bau begann im Juni 2019.

„Wir hatten die perfekte Gelegenheit, einen Plan für die interne Finanzierung zu erstellen und mit dem privaten Sektor zusammenzuarbeiten, um dies in Gang zu bringen, was meiner Meinung nach sonst sogar noch länger gedauert hätte“, sagte Godoy. „Und diese Fähigkeit, jetzt mit dem privaten Sektor zusammenzuarbeiten, die es vorher nicht gab, hat uns tatsächlich dorthin gebracht, wo wir heute sind.“

Godoy sagte, das Ziel der FTC bestehe darin, die drei Hauptpfeiler einer Land-Grant-Universität zu unterstützen: Forschung, Lehre und Öffentlichkeitsarbeit.

„Eines unserer Hauptziele besteht darin, den Einsatz im Forschungsbereich auszuweiten. Im ersten Jahr kann das eine Herausforderung sein, weil (FTC-Mitarbeiter) sich mit den Einsatzbereichen vertraut machen und lernen, welche Einschränkungen es geben könnte und wie man das macht.“ „Umgehen Sie einige dieser Dinge, die möglicherweise nicht perfekt funktionieren. Aber ich denke, wir kommen jetzt an die Stelle, an der wir größere Forschungsprojekte übernehmen können, weil sie mit allen Vor- und Nachteilen viel vertrauter sind“, sagte sie.

Das FTC unterstützt den Lehrauftrag der Universität auf verschiedene Weise.

„Es gibt aktuelle Kurse, die bereits entwickelt wurden, aber nicht über praktische Möglichkeiten verfügten. Jetzt haben wir Kurse wie meinen, in denen ich über die Herstellung von Futtermitteln unterrichte, die ich hierher bringen kann“, sagte Godoy, der unterrichtet die Abteilung für Tierwissenschaften und die Abteilung für Ernährungswissenschaften an der Hochschule für Agrar-, Verbraucher- und Umweltwissenschaften. „Früher musste ich einen anderen Ort finden, um sie aufzunehmen oder einfach nur Fotos und Bilder zu zeigen. Sie können hierher kommen und es sehen und in die Hand nehmen, und ich denke, das macht sie viel begeisterter.“

Da Studenten nun im Gegensatz zu früher Zugang zur Futtermühle haben, ist das Interesse gestiegen und mehr Studenten können bei der Arbeit an ihren Forschungsprojekten praktische Erfahrungen in der Mühle sammeln.

„Als Bühler hier war, als wir unsere Pelletmühle in Betrieb nahmen, veranstalteten wir einen kleinen Kurzkurs darüber, was Pelletierung ist, den Prozess und alles, was dazu gehört, und ich denke, wir hatten eine ziemlich gute Beteiligung“, sagte Leon Peters, FTC Hausmeister. „Wir hatten wahrscheinlich 15 oder 20 Studenten, die nur deshalb kamen – nur um etwas über das Pelletieren zu lernen. Es gibt also viele Möglichkeiten, die wir mit unseren Industriepartnern erkunden können, auf die wir wirklich gespannt sind und auf die wir uns freuen – wenig.“ Dinge, die möglicherweise außerhalb der Unterrichtserfahrung liegen, für diejenigen Schüler, die daran interessiert sind, mehr über diese Technologien und dieses Gebiet zu erfahren.

Bühler steuerte mehr als 1 Million US-Dollar für Mahl-, Mahl-, Misch- und Pelletieranlagen bei und entwickelt ein Mehrkanal-Inline-NIR-System, das die Zusammensetzungsqualität von Futterzutaten während der Futterzubereitung in Echtzeit überwachen wird.

„Sie können diese Technologie nicht verkaufen, ohne dass sie vollständig entwickelt ist“, sagte Godoy. „Es hilft uns also auf lange Sicht, weil wir wirklich recherchieren und lernen wollen, wie man diese Präzisionsformulierung erstellt. Aber es hilft ihnen auch, weil es ihnen einen Ort bietet, an dem sie in einer viel risikoärmeren Umgebung testen können.“ es wäre anders.“

Godoy fügte hinzu, dass die FTC viele Möglichkeiten biete, aktuelle Kurse an der Universität zu unterstützen oder neue Lehrpläne zu entwickeln.

„Wir arbeiten an der Entwicklung eines Nebenfachs in Futtermittelwissenschaft sowie weiterer Workshops und Kurzkurse, die nicht nur unseren traditionellen Studierenden, sondern auch unseren nicht-traditionellen, nicht graduierten Studierenden zugute kommen könnten“, sagte sie. „Wir haben auch einen Masterstudiengang ohne Abschlussarbeit (auf dem Campus und online) und mehrere Zertifikatsprogramme, die ebenfalls die Fähigkeiten der FTC nutzen können.“

Das FTC produziert 3.000 Tonnen Maische, Pellets und extrudiertes Futter pro Jahr und hat die Kapazität, 9.000 Tonnen pro Jahr zu produzieren. Futter für die Geflügel-, Rind-, Milch-, Schweine-, Schaf- und Pferdezucht der Universität macht 70 bis 75 % der Produktion der Mühle aus. Der Rest sind Forschungsfuttermittel, wobei das gesamte am FTC hergestellte Futter ausschließlich für den universitären Gebrauch bestimmt ist.

Da keines der im FTC hergestellten Futtermittel für den kommerziellen Gebrauch hergestellt wird, unterliegt die Anlage nicht den Vorschriften des Feed Safety Modernization Act (FSMA) und den Inspektionen der Food and Drug Administration (FDA) und kann mit den darin enthaltenen Inhaltsstoffen gewisse Risiken eingehen Forschung, die kommerzielle Futtermittelfabriken nicht leisten können.

„Auch wenn wir keinen FDA-Inspektionen unterliegen, versuchen wir unser Bestes, die FSMA-Richtlinien und -Anforderungen einzuhalten, indem wir Standardarbeitsanweisungen definiert haben und aktuelle gute Herstellungspraktiken befolgen. In dieser Anlage bewerten wir beispielsweise mehrere neuartige Inhaltsstoffe, die kommerziell erhältlich sind.“ „Einrichtungen zögern vielleicht, mitzumachen – der ganze Zweck, dieses Risiko einzugehen, besteht darin, es zu nutzen und zu verstehen, was einige der Sicherheits- und Qualitätsprobleme im Zusammenhang mit diesen neuartigen Inhaltsstoffen sein könnten. Das ist es, was wir in der Forschung tun“, sagte Godoy. „Wir sind uns also darüber im Klaren, dass dies vielleicht eine Einrichtung mit höherem Risiko ist, aber aus dem gleichen Grund wollen wir nichts kommerzialisieren. Deshalb kontrollieren wir diese Art von Risiko. Unser Ziel ist es, Daten zu generieren, um weiterzumachen.“ um unser Wissen in den Ernährungs- und Futtermittelwissenschaften auszubauen und die Tierfutterindustrie bei der Herstellung ernährungsphysiologisch angemessener und sicherer Produkte zu unterstützen.“

Das Forschungsumfeld ermögliche auch Erkenntnisse über Verarbeitung und Ausrüstung, fügte Peters hinzu.

„Wir können nicht nur Diäten erforschen, um die Nährwerteigenschaften zu bewerten, sondern wir können auch Untersuchungen zur Untersuchung von Verarbeitungsparametern durchführen. Wir können uns die Chargenzeiten ansehen, wir können den Feuchtigkeitsgehalt betrachten, da es sich um eine modulare Anlage handelt, können wir verschiedene Ausrüstungsteile hinzufügen … wir.“ „Wir können verschiedene Dinge ausprobieren, neue Produkte, die andere Fabriken und Produktionsanlagen aufgrund von Ausfallzeiten, Kosten und Dingen nicht durchführen könnten. Wir können es ausprobieren und mit diesen Gruppen zusammenarbeiten“, sagte er.

Diese Spender stellten Ausrüstung und/oder finanzielle Unterstützung für das Feed Technology Center der University of Illinois bereit: