トウモロコシを原料とした採卵鶏用飼料ペレットの品質最適化：コロンビアにおける洪陽リングダイ式ペレットミルの事例研究

エグゼクティブサマリー

コロンビアの養鶏部門は2025年に過去最高の195億個の卵を生産し、一人当たりの消費量は過去最高の年間366個に達したと、全国養鶏生産者連盟（FENAVI）が発表した。同国の飼料産業は同年、1320万トンを超え、そのうち養鶏が総生産量の56.1％（約740万トン）を占めた。主要原料のほぼすべて（98.9％）は米国から輸入されており、配合の69.3％でトウモロコシが主要な原料となっている。

この事例研究では、コロンビアのクンディナマルカ・ボヤカ回廊沿いの卵生産者に飼料を提供している地域密着型の採卵鶏用飼料メーカーであるAlimentos NutriAvícola SASが、トウモロコシをベースとした採卵鶏用飼料配合に最適化された圧縮比を持つLiyang Hongyang Feed Machineryのリングダイ式ペレットミル技術を導入することで、長年のペレット品質問題を解決した方法を検証します。

コロンビアの養鶏飼料事情

コロンビアの養鶏産業は、持続的な構造的成長を遂げています。2014年から2025年にかけて、鶏肉の消費量は29%増加し、卵の消費量は一人当たり約240個から366個に増加しました。これにより、コロンビアは世界有数の卵消費国としての地位を確立しました。この産業は650以上の自治体で展開され、年間約27兆コロンビア・ペソの経済効果を生み出しています。

ボゴタの加工インフラを中心とするクンディナマルカ-ボヤカ回廊には、国内で最も密集した統合養鶏事業が集積している。この地域の飼料メーカーは、大手統合業者と独立系卵生産者の両方に飼料を提供しており、採卵鶏用飼料が日々の生産量のかなりの部分を占めている。FENAVIの2025年1月から7月までのデータによると、採卵鶏のひなの導入数は3260万羽から3450万羽に増加し、前年比5.7%増となり、卵サブセクターの継続的な拡大を示している。

コロンビアの採卵鶏用飼料は、主にトウモロコシと大豆を主成分としています。飼料の約60%はトウモロコシ、20%は大豆粕で、米ぬか、炭酸カルシウム（卵殻形成に不可欠）、ビタミン・ミネラルプレミックスが添加されています。ヨーロッパの養鶏で一般的な小麦ベースの飼料とは異なり、トウモロコシベースの飼料はペレット化において特有の課題を抱えています。トウモロコシは小麦よりもグルテン形成タンパク質が少ないため、コンディショニングと圧縮時の自然な結合力が低下します。そのため、ペレット耐久性指数（PDI）で測定されるペレットの耐久性は、適切な設備仕様を慎重に検討しない限り、本質的に達成が困難になります。

ペレット品質の課題

Alimentos NutriAvícola SASは、ボヤカ県ドゥイタマ近郊に中規模飼料工場を運営しており、アルティプラノ・クンディボヤセンセ地域の40以上の養鶏業者ネットワークに、毎月約2,800トンの採卵鶏用飼料を供給している。この工場は従来、マッシュ状の採卵鶏用飼料を生産しており、ほとんどの顧客は開放型鶏舎や床飼い方式の鶏舎でこの飼料を受け入れていた。

コロンビアの卵産業が成熟するにつれ（2025年に米国市場への殻付き卵の輸出が承認されたことも一因）、製卵工場の主要顧客のいくつかは、環境制御された採卵鶏舎で自動給餌システムへの移行を開始した。これらのシステムは効率的に機能するためにペレット状の飼料を必要とする。マッシュ状の飼料は、オーガーシステム内で詰まりを引き起こし、換気フィルターを詰まらせる過剰な粉塵を発生させ、鶏が好みの粒子だけを選んで食べ、ビタミンやミネラルの微粒子を残してしまうという選択的な給餌につながる。

工場の既存のペレット製造ラインは、標準的なリングダイ仕様のベルト駆動式ペレットミルを備えていたが、トウモロコシをベースとした層状配合では一貫性のない結果しか得られなかった。

• 可変PDIペレットの耐久性は88％から92％の間で変動し、自動給餌システムが信頼性の高い動作に必要な94％の閾値を下回った。
• 高額罰金の内容冷却後のふるい分けでは、常に4～6％の微粉が発生し、再処理が必要となったため、実質的な処理量が減少し、1トンあたりのエネルギーコストが増加した。
• 硬度が一定しないバッチごとのペレットの硬度のばらつきが顧客からの苦情につながった。一部の荷物は許容範囲内のペレットの状態であったが、他の荷物はドゥイタマからボゴタ平原の農場までの2～3時間のトラック輸送後に著しく破損していた。
• スループット制限ベルト駆動システムは、負荷変動条件下、特にバッチごとの水分含有量の違いによって混合物のコンディショナー内での流れ特性が変化した場合に、滑りが発生した。

月間取引量の約35％を占める6社の顧客は、ペレットの品質が四半期以内に改善されない場合、別の供給業者を探す意向を示した。

Hongyangのリングダイペレットミルソリューション

製粉所の経営陣は、3社の国際的な設備サプライヤーからの提案を評価した上で、溧陽宏陽飼料機械有限公司を選定した。2006年に設立された宏陽は、リングダイとペレットミルの製造を専門としており、社内にリングダイ製造設備を保有しているため、圧縮比、ダイ穴の形状、材料仕様などを精密にカスタマイズできる。

機器構成

Hongyang社は、精密研磨されたヘリカルギアを備えたギア駆動式伝動システムを採用したHYPM 508リングダイペレットミルを推奨しました。ギア駆動は重要な差別化要因であり、既存のベルト駆動システムとは異なり、バッチごとの配合変動に関わらず一定のトルク伝達を維持し、高水分または高脂肪のレシピでの運転時にも滑りを防止します。

トウモロコシをベースとした採卵鶏用飼料配合におけるリングダイのカスタマイズ

主要な技術的介入は、リングダイの仕様に関するものでした。洪陽のエンジニアリングチームは、顧客の正確な層構成（トウモロコシ60%、大豆粕20%、米ぬか8%、炭酸カルシウム7%、プレミックス5%）を分析し、小麦に比べてトウモロコシの自然な結合特性が低いことを補うための最適な圧縮率を算出しました。

圧縮比3.0 mm ダイでは 1:11、4.0 mm ダイでは 1:10 の比率が選択されました。これらの値は、標準的な家禽用飼料の比率 (1:8 ～ 1:14) の上限付近に位置し、トウモロコシを主原料とするマッシュが適切に圧縮されるために必要な追加の圧縮時間を提供します。有効長が長くなることで、蒸気処理 (マッシュ温度 80～85℃ を目標) 中に達成されるデンプンの糊化が、ダイから排出される前にペレット構造内に確実に固定されます。

ダイ穴設計入口円錐形状は、圧縮チャネルへの材料の流れを最適化するために、60度の入口角度で設計されました。これにより、1トンあたりのエネルギー消費量を削減しつつ、すべてのダイ穴でペレット密度を一定に保ちます。ドイツ製のドリルビットを使用した全自動CNCガンドリルマシンにより、精密な穴形状と均一な表面仕上げが実現しました。これは、ペレットの均一性とダイの摩耗特性に直接影響する重要な要素です。

材質と硬度リングダイは、高クロム合金鋼（20CrMnTi相当）を洪陽の真空焼入れ処理で加工し、表面硬度HRC 60～62、焼入れ層深さ1.2～1.5mmを実現しています。炭酸カルシウムを7%含有するトウモロコシベースの配合物（炭酸カルシウムは中程度の研磨性を持つ成分）の場合、この硬度仕様は、交換までのダイの耐用年数を5,000～7,000トンとすることを目標としています。

オンサイト導入

Hongyang社は、Duitama工場に上級試運転エンジニアを派遣した。3日間の試運転プロセスには以下の内容が含まれていた。

1. 参照材料ではなく、顧客の実際の層組成を使用してスループット校正を行う。
2. 蒸気処理パラメータを調整して、熱に弱いビタミン含有量を維持しながら最適な糊化温度（82℃）を達成する。
3. ローラーギャップの微調整により、金型面全体に均一な材料分布を実現 ― サーマルイメージングにより、金型温度の一貫性を確認
4. 本格的な生産に移行する前に、ペレットの品質指標を安定させるための48時間の制御された慣らし運転を実施する。

生産結果

稼働開始後60日間の安定化期間中に収集されたデータは、主要なペレット品質指標すべてにおいて測定可能な改善を示した。

PDIが95～97%に改善したことで、顧客不満の最大の原因が解消されました。自動給餌システムを使用している卵生産者からは、オーガーの詰まりや選択的給餌の事例は報告されていません。微粉の発生率が4～6%から1.5%未満に減少したことで、再処理コストが直接削減され、各生産バッチからの実質的な収量が約3%向上しました。

モーター容量を増やすことなく、処理能力は約45%向上し、毎時3.8トンから5.5トンに増加しました。この向上は、ギア駆動による安定したトルク伝達によって、ベルト駆動システムで発生していた断続的な速度低下が解消されたことと、最適化されたリングダイ形状によって押出抵抗が低減されたことによるものです。

顧客からのフィードバックとビジネスへの影響

新しいペレット製造ラインの稼働開始から最初の四半期以内に、以前は取引停止をほのめかしていた6社の顧客が供給契約を更新した。さらに、近隣の養鶏場からペレットの品質向上について聞きつけた2社の卵生産者（うち1社はボゴタ平原で12万羽の採卵鶏を飼育する施設を運営）が、NutriAvícola社に供給契約について問い合わせてきた。

工場のゼネラルマネージャーは、この投資が推定14ヶ月以内に全額回収できたと報告した。その要因は、顧客離脱リスクの排除（月間販売量の35%を脅かしていた）、1トン当たりのエネルギーコストの削減（22kWh対28kWh）、そしてコロンビアの採卵鶏産業で成長を続ける自動給餌部門に対応できるようになったことである。

結論

コロンビアの採卵鶏産業は転換期を迎えている。記録的な卵生産量、新たな輸出市場へのアクセス、そして手動給餌から自動給餌システムへの移行により、飼料メーカーの技術水準は上昇している。かつてはほとんどの顧客がマッシュ飼料を使用していたため、二次的な考慮事項であったペレットの品質は、今や競争上の差別化要因となっている。

この事例は、トウモロコシを主原料とする層状飼料の配合において、リングダイの仕様決定はカタログから選ぶ作業ではなく、エンジニアリング計算に基づく作業であることを示しています。圧縮比、ダイ穴の形状、材料の硬度は、一貫性があり輸送に耐えるペレットを得るために、特定の配合に正確に適合させる必要があります。ギア駆動式伝動システムは、商業飼料生産に内在する変動負荷条件下で処理能力の安定性を維持する上で、ベルト駆動式に比べて大きな利点があります。

李陽宏陽飼料機械は、配合固有のパラメータに合わせてリングダイをカスタマイズする能力に加え、CNC精密加工と真空硬化処理による社内製造体制を整えており、これによりコロンビアの中規模飼料工場は、ペレットの品質を弱点から競争力のある強みへと変えることができた。