应用MIR测定牛奶中各种蛋白质含量的研究进展

测定牛奶中蛋白成分对于评估奶牛饲养管理水平、生理特征、遗传力和产品质量等具有非常重要的意义。奶牛生产性能测定(DHI)虽能测定牛奶中总蛋白含量,但不能测定各种蛋白成分。中红外光谱(MIR)是一种高效且经济的工具,二十年来,国外科研人员在对利用MIR预测牛奶中各种蛋白含量及其遗传力进行了许多研究,并取得了许多研究成果。现对从基于MIR预测方程的建立、影响预测方程准确性因素和预测方程应用三个方面进行总结,以期为进一步研究和应用提供借鉴。     

MIR预测牛奶脂肪酸含量及其遗传力的研究进展

牛奶脂肪含量是决定牛奶价格的因素之一,并且对人类健康具有重要意义。中红外光谱(MIR)是一种高效且经济的工具,可用于群体水平上检测,十几年来,国外科研人员一直在对利用MIR预测牛奶脂肪酸含量及其遗传力进行探究,但我国相关研究较少。本文对国外基于MIR预测上述性状的研究,从预测方程的建立、影响预测方程准确性的因素和预测方程应用三方面进行总结,以期为我国科研人员进一步研究提供借鉴。     

河北省奶产量集成预测与实证分析

河北省是中国奶产品供给大省之一,近年来河北省奶产量一直处于我国前三名的地位。河北省是否可以持续稳定供给奶产品直接影响到河北省以及京津地区的奶产品整体供给水平,对河北省奶产品进行合理并准确的分析进而进行预测是十分必要的。基于此,笔者提出了一种时间序列及机器学习的集成方法,该方法首先将河北省奶产量时间序列分解为牛奶产量和其他奶产量,在利用ARIMA模型对牛奶产量进行预测建模的同时,使用机器学习方法 -神经网络模型对其他奶产量进行建模,两种模型的集成预测结果即是最终的奶产量预测结果。结果表明:笔者提出的集成模型较传统的预测模型具有更好的预测效果和应用价值。     

基于高光谱数据的高寒草地土壤有机碳预测模型研究

土壤退化是草地退化的更深层次指示,运用遥感手段大面积测定土壤有机碳进而评估草地土壤状况有助于对草地退化状态的正确认识。以甘南州高寒草地土壤为研究对象,使用ASD地物光谱仪,在室内条件下对土壤样品进行可见光/近红外光谱测量,分析8种光谱变换形式与土壤有机碳含量的相关性并选取特征波段,利用3种多元回归方法(逐步多元线性回归、主成分回归、偏最小二乘回归),通过验证样本的决定系数(R_v²)、均方根误差(RMSE)和剩余估计偏差(RPD)来评价模型,进而确定高寒草地土壤有机碳的最佳估测模型。结果表明,微分变换方法可以显著提高光谱特征与土壤有机碳含量的相关性,在所有变换形式中以光谱反射率的一阶微分与土壤有机碳含量相关性最好,最大相关系数绝对值为0.865;基于光谱反射率一阶微分变换形式的3种多元回归方法对土壤有机碳均有极好的预测能力,表明对于土壤有机碳的稳定监测来说光谱反射率的一阶微分是非常有效的变换形式;综合考虑基于所有光谱变换形式的3种多元回归方法的预测结果,偏最小二乘回归法具有高的R_v²和RPD,同时具有低的RMSE值,是研究区土壤有机碳估测的最优回归方法;基于光谱反射率对数的一阶微分变换形式所建立的偏最小二乘回归模型具有相对较高的预测集决定系数(R_v²=0.878)、最大剩余估计偏差(RPD=2.946)和最小均方根误差(RMSE=7.520),因此该模型为甘南高寒草地土壤有机碳的最优估测模型,最优模型的RPD大于2.5说明该模型有足够的稳定性可以应用于其他地区土壤有机碳的估测。     

傅立叶变换近红外光谱法快速检测鲜猪肉中肌内脂肪、蛋白质和水分含量

采用傅立叶变换近红外光谱法检测鲜猪肉中肌内脂肪、蛋白质和水分含量。以常规化学分析测定值作建模数据,采用偏最小二乘(PLS)回归法建立鲜猪肉各组分含量的定量分析模型,并以肉样平行扫描光谱验证分析模型预测的准确性和重现性。结果,肉样肌内脂肪、蛋白质和水分模型预测值和化学分析测定值的配对t检验差异均不显著(P>0.05),预测均方差(RMSEP)分别为0.110、0.238和0.193;模型重复预测的相对标准偏差(RSD)分别为0.667%、0.192%和0.007%。结果表明,该方法结果准确可靠,适用于鲜猪肉中肌内脂肪、蛋白质和水分的快速定量检测。     

基于微通道传感器的多参数牛奶体细胞数定量检测方法研究

为了研究牛奶体细胞数与细胞大小百分比、温度和电容之间的关系,试验以随机采集的新鲜牛奶为研究对象,使用直接显微镜细胞计数法对碘酊染色的牛奶体细胞进行计数,同时通过带有图像采集功能的光学显微镜对样品进行拍照,并用图像处理软件计算细胞直径,得到不同直径范围的细胞占细胞总数的百分比,然后将奶样注入微通道传感器中,同时测量牛奶的温度,再使用测试仪(型号为HIOKI3532-50 LCR)测取不同细胞含量中新鲜奶样的电容参数,建立用细胞大小百分比、温度和电容作为模型输入,体细胞数为输出的神经网络模型。结果表明:该模型对N(阴性)、T(可疑)、1(隐性)、2(较严重)级奶样的预测正确率分别为73.56%、65.78%、89.03%、94.32%,说明该模型可以很好地预测牛奶体细胞的含量,检测精度与细胞浓度呈正相关性。     

电子鼻技术在原料乳风味检测中的应用

检测牛奶中风味物质,确定原料奶的来源对乳制品质量控制是非常重要的。利用电子鼻技术开展了不同奶厂来源奶的识别研究,采用Wilks统计量对电子鼻传感器获取数据的特征优化,分别使用了Bayes算法、最小二乘支持向量机在不同厂来源奶的识别中进行了应用。试验结果表明Bayes算法、最小二乘支持向量机可以对8个不同厂家的牛奶进行分类识别。     

多重共线性的有偏回归方法的实例比较

本文阐述了处理多元线性回归模型中多重共线性问题的三种有偏回归方法:主成分回归、岭回归、偏最小二乘回归,简要地介绍了这三种方法的处理思想,并通过两个实例来比较三种方法在模型的预测精度和拟合效果方面的优劣性。     

日粮脂肪对牛奶中CLA含量的影响

共轭亚油酸(Conjugated Linoleie Acid,CLA)是指含有共轭双键18碳脂肪酸的总称.近年的研究表明,共轭亚油酸对机体激素代谢和许多酶的活性起调控作用,具有降低心脏病和乳腺肿瘤发病率、抑制前列腺增生、延缓免疫功能衰退、提高新生儿脑和视力发育等特殊生物学功能及营养调节作用.奶产品是人们日常获取CLA的重要渠道.随着人们生活水平的提高和对牛奶营养认识的增加,牛奶的消费量越来越大,改善和提高牛奶中的CLA含量已成为当前的研究热点之一.影响奶牛乳中CLA合成的主要因素是日粮结构,本文对近年来日粮添加脂肪对牛奶中CLA含量影响的研究进展综述如下.     

浅谈牛奶的成分及其影响因素

牛奶的成分及其影响因素越来越被人们所重视。现简述如下：１牛奶的成分牛奶中主要含有脂肪、蛋白质、乳糖、无机盐类及维生素等各种成分。正常牛奶的成分大致是稳定的,人们可根据其成分含量来辨别质量的好坏。但奶中各种成分的含量在一定范围内有所变动,其中脂肪变动最...     

用于牛奶分析的中红外光谱标准化及其在模型传递中的作用

随着越来越多的模型被开发,依据牛奶傅里叶变换中红外光谱(FT-MIRS)来提供关于牛奶成分、奶制品特性以及奶牛生理状况等信息,使得MIRS技术得到广泛应用。但是由于各种中红外光谱仪器之间存在一定的差异,在主机上建立的模型往往难以直接应用于从机,而重新建立稳定而可靠的模型需要花费大量的时间和精力。目前,主要通过光谱标准化的方法来对光谱进行预处理,以消除不同仪器对样本信息的反应差异,实现在不同中红外光谱仪器之间的模型传递。     

围产期奶牛饲喂包被叶酸对早期产奶性能的影响

叶酸作为重要的水溶性B族维生素,对动物的新组织生成、胎儿的生长发育、乳腺发育以及乳蛋白的合成具有重要作用。围产期奶牛由于经历产犊和泌乳,对叶酸的需求较大,叶酸不足会严重影响奶牛的生产性能。本试验以163头1~2胎围产期荷斯坦牛为试验材料,研究奶牛围产期添加包被叶酸后对早期产奶性能的影响。首先对奶牛产后三次测定的DHI数据进行收集整理,通过统计分析发现,奶牛围产期添加包被叶酸对早期主要产奶性能产生有利影响,产后第1次、第2次测定,B组奶牛(每500kg体重120mg叶酸)产奶量及乳蛋白量均显著高于其他3个处理组(P<0.05);B组奶牛的群内级别指数(WHI)明显高于其他3个处理组,并且产后第2次、第3次测定WHI均高于100,说明该组的牛只生产水平高于群体生产水平。综上,围产期奶牛饲喂120mg叶酸(500kg体重)有利于提高泌乳早期的产奶性能。     

新疆褐牛产奶性状变化规律的研究

本研究通过对2017年478头新疆褐牛累计8879条产奶性能数据进行分析,研究了不同月份、胎次下新疆褐牛产奶性状的变化规律。结果表明,新疆褐牛不同胎次和月份间的平均日产奶量有差异,第2胎次的平均日产奶量最高,夏季(6、7、8月份)平均日产奶量在一年中最高,冬季(1、2、12月份)最低。胎次对乳成分影响不显著(P>0.05),不同测定月份乳成分间存在显著差异(P<0.05)。7月份乳脂率、干物质比例和尿素氮含量最低,但是体细胞评分在四个测定月份中最高。本研究结果表明管理水平对新疆褐牛产奶性能有很大影响,建议加强管理,夏季提高营养水平,冬季注意改善畜舍环境。     

过瘤胃蛋氨酸对奶山羊产奶性能和血清生化指标的影响

本试验旨在研究在饲粮中添加不同保护方式的过瘤胃蛋氨酸对奶山羊产奶性能和血清生化指标的影响。采取完全随机试验设计,选取45只平均体重为(52.6±4.9)kg、胎次相近、泌乳日龄[(120±10)d]相近的关中奶山羊,随机分为3组,每组15只。对照组饲粮为不添加过瘤胃蛋氨酸的基础饲粮,试验Ⅰ组在基础饲粮基础上添加4.5 g/d过瘤胃蛋氨酸A(物理包被),试验Ⅱ组在基础饲粮基础上添加4.5 g/d过瘤胃蛋氨酸B(化学保护)。总试验期为39 d,其中预试期9 d,正试期30 d。结果表明:1)试验Ⅰ组、试验Ⅱ组的奶料比极显著高于对照组(P<0.01),2个试验组之间差异不显著(P>0.05);试验Ⅰ组、试验Ⅱ组的产奶收益和毛收益均高于对照组(P>0.05)。2)试验Ⅰ组和试验Ⅱ组羊乳的乳脂率分别比对照组提高了6.75%和13.18%,但差异不显著(P>0.05);试验Ⅱ组羊乳的乳蛋白率和非脂固形物含量均高于对照组,但差异不显著(P>0.05)。3)试验Ⅰ组、试验Ⅱ组的血清总胆固醇和尿素氮含量均低于对照组,但差异不显著(P>0.05);试验Ⅰ组的血清免疫球蛋白G含量显著高于对照组和试验Ⅱ组(P<0.05)。综上所述,饲粮中添加不同保护方式(物理包被和化学保护)的过瘤胃蛋氨酸均能提高奶山羊经济效益,且添加物理包被的过瘤胃蛋氨酸可以提高机体的免疫力,添加化学保护的过瘤胃蛋氨酸可以提升羊乳的乳脂率和乳蛋白率。     

影响家畜产奶量的乳房性状研究进展

乳和乳制品含有丰富的蛋白质、维生素和矿物质,是人类理想的食品。大量研究表明,家畜的乳房性状影响产奶量,通过对乳房性状选育可以提高产奶量。本文综述了影响家畜产奶量的乳房内部结构和外部形态等主要性状因素,以期为选育具有良好泌乳性能的优良家畜提供理论依据。     

不同饲养密度对地面平养蛋鸡福利状况和生产性能的影响

试验旨在通过研究地面平养模式下不同饲养密度对蛋鸡行为、外观、血液应激指标及生产性能的影响,筛选保证蛋鸡福利状况及生产性能的最大饲养密度,为我国推广地面平养模式蛋鸡福利养殖奠定理论基础。将780只苏禽绿壳蛋鸡按舍内密度分为四组,其中地面平养分为低密度组(6只/m^2)、中密度组(8只/m^2)、高密度组(10只/m^2),笼养组为对照组,每组3个重复。试验期为18~27周龄,蛋鸡行为学数据均采用视频录像收集,在27周龄末进行翅静脉采血和福利外观评价,统计分析24~27周龄生产性能。结果显示:笼养蛋鸡的产蛋率,攻击、刻板等非福利行为均显著高于平养组(P<0.05),脚垫损伤、羽毛评分、应激激素浓度(CORT、ACTH)显著低于平养组(P<0.05)。地面平养各组间,高密度组蛋鸡料蛋比显著高于低、中密度组(P<0.05);低、中密度组蛋鸡行走和休息时间比例均显著高于高密度组(P<0.05);低密度组蛋鸡啄羽行为显著低于高密度组(P<0.05),但与中密度组差异不显著(P>0.05);低、中密度组蛋鸡脚垫损伤、背羽损伤显著低于高密度组(P<0.05);高密度组蛋鸡血清中CORT和ACTH浓度显著低于低、中密度组(P<0.05)。由此可见,平养蛋鸡比笼养蛋鸡行为表现更积极,羽毛覆盖度更好,但应激水平和足部损伤较高、生产性能较低;在试验场地模式下,推荐8只/m2为最佳饲养密度。     

不同饲粮条件下湖北黑头羊瘤胃细菌多样性及群落结构分析

旨在研究不同饲粮条件下湖北黑头羊瘤胃细菌多样性及群落结构。选取15只健康的湖北黑头山羊公羊,随机分为5组,每组3只,分别饲喂花生藤(A组)、苜蓿(B组)、苜蓿+花生藤(C组)为粗饲料来源的颗粒型全混合日粮以及进口苜蓿草颗粒(D组)和新疆苜蓿草颗粒(E组),试验期共45 d,其中预试期15 d。在试验结束后第1天,经口腔抽取瘤胃液抽提基因组DNA,采用Illumina Miseq PE300平台对瘤胃细菌进行分析。结果表明:1)在97%相似性水平下,5组样品共产生851个操作分类单元(OTU),共享295个OTU,占瘤胃液细菌总OTU数目的34.67%,D组在各组中α多样性指数指标(Ace指数、Chao1指数和Shannnon指数)最高,而3组颗粒型全混合日粮中A、C组高于B组(P<0.05,P<0.01);2)瘤胃中拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、无壁菌门(Tenericutes)为各组优势菌门,D组中的拟杆菌门显著高于B组(P<0.05),而厚壁菌门显著低于D组(P<0.05),而A、B、C组间拟杆菌门、厚壁菌门含量差异不显著(P>0.05);3)普雷沃氏菌属1(Prevotella_1)、1种未鉴定的属(Unidentified genus)、理研菌属RC9(Rikenellaceae_RC9_gut_group)为优势菌属,其中D组普雷沃氏菌属含量较高,A组与C组,D组与E组的遗传距离更接近。综合得出,苜蓿草颗粒品质和颗粒型全混合日粮中精料含量能影响湖北黑头羊瘤胃细菌的多样性;全苜蓿饲粮条件下湖北黑头羊瘤胃存在独特的细菌群落结构,细菌多样性最高。     

发酵白酒糟营养价值的评定及其对育肥猪生长性能的影响

本试验旨在评定发酵白酒糟营养价值及其对育肥猪生长性能的影响。利用胃蛋白酶-胰酶二步法体外消化测定发酵白酒糟的营养价值,再进行育肥猪的饲养试验。采用单因子试验设计,选取体重52.57 kg左右的育肥猪28头,随机分配到4个处理组:对照组、Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅲ组。每组7个重复,每个重复1头育肥猪,试验期为27 d。后三组用6%的发酵白酒糟代替部分玉米、麸皮、豆粕等日粮原料。结果表明:发酵白酒糟在40℃恒温体外消化装置下持续消化6 h至消化完全,此时干物质消化率为42.12%,蛋白质消化率为64.29%,粗纤维消化率为20.86%。用6%的发酵白酒糟代替以纤维类为主的饲料原料可提高育肥猪生长性能,增加经济效益。本试验通过评定发酵白酒糟的实际应用效果,为白酒糟的开发和应用提供相应的理论依据和数据支持。     

灰雁黏质沙雷菌的鉴定及其耐药性分析

为研究2016年武汉地区灰雁粪便中所产红色色素的未知菌的类别及其耐药性,经细菌分离、生化鉴定、细菌16SrDNA通用引物等鉴定,确定1株病原菌为黏质沙雷菌。经药敏试验发现黏质沙雷菌对萘啶酸、头孢噻肟、环丙沙星、阿米卡星、复方新诺明、庆大霉素、甲氧嘧啶等敏感,对头孢他啶、氨曲南、氨苄西林等中介,对头孢曲松、四环素、呋喃妥因、链霉素、磺胺异恶唑耐药。了解黏质灰雁沙雷菌的耐药情况,对环境中食源性肠道菌进行监测,为今后禽源沙雷菌抗生素替代药物的开发提供潜在的候选菌株。     

内蒙古地区生鲜乳中体细胞数分析及其对产奶量、乳品质的影响

本试验旨在比较2017年内蒙古地区生鲜乳中的体细胞数与主要奶业国体细胞数标准,对比奶罐奶和散卖奶体细胞数,同时分析生鲜乳中的体细胞数与产奶量及乳成分间相关性,旨在为生鲜乳质量安全评定及控制提供参考依据。试验于2017年采集内蒙古地区9个盟市673批次生鲜乳样品,采用Foss Mickro-FT120乳成分分析仪测定生鲜乳中乳脂肪、乳蛋白、非脂乳固体、乳糖、总固体含量,同时采用丹麦Chemomete SCC-100体细胞仪进行体细胞计数。结果表明:1) 2017年内蒙古地区生鲜乳中的体细胞数为37. 7×10~4个/mL,低于欧盟(40. 0×10~4个/mL)、新西兰(40.0×10~4个/mL)、加拿大(50.0×10~4个/mL)和美国(75.0×10~4个/mL)的生鲜乳中体细胞限定值。2)家庭散养模式散卖奶中的体细胞数(55.8×10~4个/mL)显著高于规模化牧场奶罐奶中的体细胞数(37.7×10~4个/mL)(P<0.05)。3)生鲜乳中的体细胞数与产奶量呈极显著负相关(P<0.01),相关系数为-0.190;与乳脂肪含量之间无显著相关性(P>0.05);与乳蛋白、乳糖、非脂乳固体及总固体含量之间存在极显著负相关(P<0.01),相关系数分别为-0.149、-0.295、-0.283、-0.115。由此可见,内蒙古地区生鲜乳中的体细胞数管控较好,达到甚至超过了欧美主要奶业国标准。家庭式散养方式生产的生鲜乳质量安全水平低于规模化养殖方式。生鲜乳中体细胞数增高会导致产奶量下降及乳品质的改变。