高新技術(shù)在奶牛業(yè)中的應(yīng)用

王敏聰

摘 要 高新技術(shù)作為網(wǎng)絡(luò)信息化時(shí)代發(fā)展下的一種新型技術(shù)，對(duì)人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展產(chǎn)生了重要的影響。隨著當(dāng)代社會(huì)的不斷發(fā)展，高新技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。為充分發(fā)揮高新技術(shù)在奶牛業(yè)發(fā)展中的作用，從高新技術(shù)的相關(guān)概念解析入手，分別從生物技術(shù)、膜技術(shù)、高壓食品加工技術(shù)等幾個(gè)方面來(lái)探究高新技術(shù)在奶牛業(yè)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 現(xiàn)代化;養(yǎng)牛;高新技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：S823.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.33.078

1 高新技術(shù)的相關(guān)概念解析

高新技術(shù)主要是指那些對(duì)一個(gè)國(guó)家或者一個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)、政治以及軍事等各方面的進(jìn)步產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，并能形成產(chǎn)業(yè)的先進(jìn)技術(shù)群。高新技術(shù)這一概念是從高技術(shù)概念所延伸而來(lái)的，目前我國(guó)將高新技術(shù)界定為：新型技術(shù)、專(zhuān)業(yè)技術(shù)、專(zhuān)利技術(shù)以及成熟的創(chuàng)新技術(shù)和本國(guó)本地區(qū)所沒(méi)有的技術(shù)。

2 生物技術(shù)在奶牛業(yè)上的應(yīng)用

隨著人們生活水平的提高，越來(lái)越多的人開(kāi)始重視養(yǎng)生，而作為養(yǎng)生必備原料牛奶，越來(lái)越受到人們的青睞。牛奶具有的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值非常的高，幾乎囊括了生物活動(dòng)所必需的全部營(yíng)養(yǎng)成分，如能量、蛋白質(zhì)等。隨著牛奶消耗量的逐漸增大，與牛奶最密切相關(guān)的奶牛業(yè)也獲得了難得的發(fā)展機(jī)遇。為了促進(jìn)奶牛業(yè)的發(fā)展，越來(lái)越多的高新技術(shù)應(yīng)用其中，有效地促進(jìn)了奶牛業(yè)的發(fā)展，為人們解決了牛奶來(lái)源的問(wèn)題。在這些高新技術(shù)中，生物技術(shù)尤為重要。生物技術(shù)起源于分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)，可以說(shuō)是這兩個(gè)學(xué)科的綜合體現(xiàn)，所以表現(xiàn)出獨(dú)特的性質(zhì)。生物技術(shù)這種全新的領(lǐng)域，其所包含的內(nèi)容有很多，主要有基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程以及酶工程等，這些不同的研究?jī)?nèi)容共同組成了生物技術(shù)領(lǐng)域，而生物技術(shù)在奶牛業(yè)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下4個(gè)方面。

2.1 利用外源激素達(dá)到提高牛奶產(chǎn)量的目的

在奶牛數(shù)量一定的前提下，如何提高牛奶的產(chǎn)量一直是有關(guān)專(zhuān)家研究的話(huà)題。有關(guān)研究結(jié)果表明，利用牛生長(zhǎng)激素（BST）可以有效提高乳牛的產(chǎn)奶量。對(duì)于奶牛而言，它們產(chǎn)乳中的BST濃度與奶牛產(chǎn)奶量呈正比關(guān)系，即BST濃度越大，那么奶牛在一定范圍內(nèi)的產(chǎn)奶量也會(huì)越大。如果可以利用DNA克隆繁殖技術(shù)，把人的垂體激素進(jìn)過(guò)重組后導(dǎo)入到mRNA中，然后再利用外源的BST注射到奶牛體內(nèi)，就可以使得奶牛的產(chǎn)奶量提高15%。從目前的情況來(lái)看，利用BST技術(shù)提高奶牛產(chǎn)奶量已經(jīng)走向商業(yè)化生產(chǎn)，成為很多廠家爭(zhēng)相引用的一項(xiàng)生物技術(shù)。當(dāng)然，在看到這種新技術(shù)給人們帶來(lái)利益的同時(shí)，能夠保持清醒頭腦的人還會(huì)問(wèn)一句：“利用這種方式得到的牛奶，其會(huì)不會(huì)對(duì)人體的健康帶來(lái)什么負(fù)面影響？”而美國(guó)FDA的研究發(fā)現(xiàn)，采用這樣方式得到的牛奶并不會(huì)給人帶來(lái)影響，對(duì)人體沒(méi)有損害。因此，這也促使很多英國(guó)、美國(guó)等國(guó)家的一些奶牛行業(yè)都采用BST技術(shù)來(lái)提高乳牛的產(chǎn)奶量，所以，這種技術(shù)是對(duì)于奶牛業(yè)而言，具有很好的發(fā)展前景[1-2]。

2.2 增強(qiáng)牛奶的免疫功能

新生嬰兒的免疫系統(tǒng)尚未發(fā)育完全，在這種情況下，他們的免疫功能非常差，在自身免疫系統(tǒng)發(fā)揮不出作用的情況下，只能依賴(lài)于母乳的保護(hù)。而隨著各種分析手段的日趨完善，以及生物學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)的發(fā)展，人們可以更清楚地知道母乳中的各種營(yíng)養(yǎng)成分，探究母乳具有提高嬰兒免疫力功能的原因，為更好地利用這些知識(shí)提高人們的生活也奠定了基礎(chǔ)。在人們對(duì)于母乳成分分析的足夠透徹的情況下，人們開(kāi)發(fā)出了第二代、第三代的嬰幼兒奶粉，在保證這些奶粉營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的情況下，還可以?xún)?yōu)化營(yíng)養(yǎng)成分，給嬰幼兒提供更多、更豐富的營(yíng)養(yǎng)，有力地促進(jìn)了這些嬰幼兒的成長(zhǎng)。人乳中的乳清蛋白里面本身就存在一定的乳鐵蛋白、溶菌酶以及免疫球蛋白等提高人體免疫功能的成分，所以嬰幼兒吃母乳就可以提高他們免疫系統(tǒng)的功能。因此，在嬰幼兒配方的奶粉中，通過(guò)對(duì)這些免疫因子的強(qiáng)化，就會(huì)增加其功能。

2.3 完善牛奶的組成成分

西方一些國(guó)家的人們把牛奶當(dāng)成是一種純天然的食物，所以每天喝牛奶就成為他們的一種生活習(xí)慣。牛奶中還包含了很多的健康營(yíng)養(yǎng)成分，這些營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)于提高人體的健康免疫很有幫助。對(duì)于乳白蛋白中的mRNA而言，利用核酸編碼的轉(zhuǎn)基因，還可以破壞乳白蛋白中的mRNA，從而降低牛乳中的乳糖含量，為糖尿病患者帶來(lái)福音。在人們身邊還有一些人是牛奶的過(guò)敏者，他們不能享受牛奶的美味，而利用基因轉(zhuǎn)移技術(shù)就可以創(chuàng)造出沒(méi)有過(guò)敏性的牛奶。比如，可以采用生物反應(yīng)器不間斷式地進(jìn)行可控制水解反應(yīng)，把其中的過(guò)敏源水解，從而避免過(guò)敏源對(duì)過(guò)敏體質(zhì)者帶來(lái)過(guò)敏反應(yīng)情況的發(fā)生。

2.4 酶工程技術(shù)開(kāi)發(fā)乳蛋白生物活性肽

蛋白酶是生產(chǎn)乳品的有效途徑，而酶工程技術(shù)之所以再次吸引人們的關(guān)注，在很大程度上是因?yàn)榻柚谶@種技術(shù)，可以開(kāi)發(fā)出乳蛋白生物活性肽。選擇性地水解乳蛋白，能夠讓我們獲得具有不同生物活性的肽，而對(duì)于活性肽這一類(lèi)食品而言，其具有非常明顯的易消化、易吸收、抗過(guò)敏、治療低血壓并且有效降低膽固醇的功能，所以這一研究成果受到越來(lái)越多生物研究領(lǐng)域工作者的關(guān)注。人們最早發(fā)現(xiàn)的乳中活性肽類(lèi)物質(zhì)是類(lèi)鴉片肽類(lèi)，而它的主要功能是受體結(jié)合功能;嗎啡類(lèi)活性肽能夠?qū)芏嗌砘顒?dòng)產(chǎn)生促進(jìn)作用，比如，BCM7能夠促進(jìn)血漿中胰肽的生成，從而使得腸道上氨基酸的積累量得到提高，并且增加腸道細(xì)胞層的交換，促使腸道蠕動(dòng)性的變化等。由于人們生活條件的改善，高血壓人群越來(lái)越多通過(guò)酶解方式來(lái)獲得適宜高血壓人群飲用的牛乳非常重要，而利用酶工程技術(shù)就能實(shí)現(xiàn)這樣的目標(biāo)。

3 膜技術(shù)在牛乳品工業(yè)中的應(yīng)用

隨著膜技術(shù)的產(chǎn)生、發(fā)展，越來(lái)越多的奶牛業(yè)商人將其應(yīng)用到了乳品工業(yè)生產(chǎn)鏈中，而在膜技術(shù)應(yīng)用之初，只是用于對(duì)乳清的處理，而隨著人們對(duì)其功能的開(kāi)發(fā)，人們已經(jīng)可以將它應(yīng)用到乳品加工業(yè)的其他環(huán)節(jié)。膜分離技術(shù)屬于一種分子層面上的分離，一般而言，可以把膜系統(tǒng)按照緊密程度來(lái)分為反滲透技術(shù)、納米過(guò)濾技術(shù)、超過(guò)濾技術(shù)以及微波技術(shù)。采用NF膜能夠?qū)εＨ檫M(jìn)行濃縮，使牛乳的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高、單位體積內(nèi)所含有的營(yíng)養(yǎng)成分更多，滿(mǎn)足人們對(duì)于高營(yíng)養(yǎng)乳品的需求。而且在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，那些分離量低離子可以實(shí)現(xiàn)與水共同被分離，所以與那些傳統(tǒng)技術(shù)獲得的牛乳濃縮品相比，它的口感更好，更符合大眾的口味。除此以外，在脫脂乳粉的濃縮過(guò)程中，還可以分離出那些具有雜亂味道的成分，使得制作出來(lái)的無(wú)脂肪牛乳產(chǎn)品喝起來(lái)更加鮮美。當(dāng)前，國(guó)外一些研究者正在試圖把微過(guò)濾技術(shù)與色譜方法以及化學(xué)處理等技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，使得乳蛋白中的不同部分按照一定的要求進(jìn)行分離，最終得到想要的絡(luò)蛋白和乳清蛋白等。免疫球蛋白對(duì)于提高人體的免疫系統(tǒng)有很大的作用，可以有效提高人免疫系統(tǒng)的功能，所以可以用于對(duì)嬰幼兒奶粉的生產(chǎn)。超過(guò)濾是在20世紀(jì)70年代產(chǎn)生的一種新的分離技術(shù)，而且具有一些優(yōu)勢(shì)，如操作條件低、成本低以及能耗低等，非常符合當(dāng)前綠色生產(chǎn)的要求。

4 高壓食品加工技術(shù)在牛乳制品中的應(yīng)用

物理學(xué)的發(fā)展也帶動(dòng)了牛乳制品的發(fā)展，比如高壓食品加工技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)在牛乳制品中的應(yīng)用。有國(guó)外研究者發(fā)現(xiàn)，在23 ℃的溫度下，以340 MPa的高壓對(duì)牛乳處理1 h，可以產(chǎn)生牛乳中單細(xì)胞增生性李斯特氏細(xì)菌的致死量達(dá)到106 CFU·mL-1。

5 冷殺菌技術(shù)在牛乳品加工保藏中的應(yīng)用

當(dāng)牛乳生產(chǎn)出來(lái)以后，如何對(duì)其進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的保存是個(gè)值得研究的話(huà)題。而且在保存期間不僅不能使得其變質(zhì)，而且最好還可以保持它的原汁原味和原有的營(yíng)養(yǎng)成分。冷殺菌技術(shù)的出現(xiàn)使得這種設(shè)想成為可能。冷殺菌技術(shù)是這幾年來(lái)比較火熱的一種殺菌技術(shù)，而且殺菌過(guò)程所使用的溫度并不是特別高，所以可以較理想的保持牛乳中的生理活性，還能夠較大程度上地保持其原有的顏色、味道以及營(yíng)養(yǎng)成分等。

5.1 高壓脈沖電場(chǎng)殺菌

高壓脈沖電場(chǎng)殺菌技術(shù)可以通過(guò)滅殺牛乳中的細(xì)菌達(dá)到延長(zhǎng)對(duì)牛乳保存時(shí)間的目的。高壓脈沖電場(chǎng)殺菌技術(shù)產(chǎn)生作用的原理其實(shí)較為簡(jiǎn)單，就是利用脈沖手段抑制牛乳中細(xì)菌的產(chǎn)生、繁殖，降低牛乳中細(xì)菌的數(shù)量，凈化牛乳。在此技術(shù)產(chǎn)生以后，很多國(guó)外研究者進(jìn)一步進(jìn)行了相關(guān)的研究，并且研制出了一體化的處理設(shè)備，有效地滅殺了與牛乳產(chǎn)品變質(zhì)有關(guān)的數(shù)十種菌類(lèi)。而像美國(guó)、英國(guó)這些殺菌技術(shù)比較成熟的國(guó)家，相繼把這種利用強(qiáng)電場(chǎng)特點(diǎn)滅殺細(xì)菌的技術(shù)應(yīng)用到了實(shí)踐中，給牛乳生產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)效益。

5.2 超聲波滅菌

隨著人們對(duì)超聲波研究的越來(lái)越深入，超聲波的應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣，甚至被應(yīng)用到了處理牛乳產(chǎn)品上。超聲波其實(shí)是一種能量，對(duì)傳聲媒介存在相互作用，其本身所具有的能量可以在非常短的時(shí)間里殺滅細(xì)菌以及微生物，它有些獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，這是很多其他物理滅菌方法所不具備的能力。

5.3 抗微生物酶的殺菌。

抗微生物酶屬于技術(shù)難度較大的一種殺菌技術(shù)，目前仍然處于一種試驗(yàn)性階段，還未能大規(guī)模應(yīng)用到奶牛業(yè)中。帶有溶菌酶的多糖酶和葡萄糖酶，它們發(fā)揮作用的主要成分就是溶菌酶，其可以明顯地對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌產(chǎn)生抑制作用，而它可以產(chǎn)生抑制作用的原因是它能夠?qū)?xì)菌的細(xì)胞膜產(chǎn)生破壞作用，造成細(xì)菌的死亡。在中國(guó)所采用的一些牛乳產(chǎn)品保存工作中，把這種技術(shù)應(yīng)用到酸奶保存過(guò)程，能夠延長(zhǎng)酸奶的保質(zhì)期。為了能夠讓更多的冷殺菌技術(shù)在牛乳產(chǎn)品保存中得到應(yīng)用，仍然有很長(zhǎng)的路要走，還需要進(jìn)行不斷的探索和嘗試。

6 結(jié)語(yǔ)

高新技術(shù)的產(chǎn)生、發(fā)展帶動(dòng)了奶牛業(yè)的發(fā)展，人們能夠把更多成熟、有效的高新技術(shù)手段引用與提高牛乳產(chǎn)量、質(zhì)量上來(lái)，這對(duì)于提高我國(guó)奶牛業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)地位有非常重要的意義，尤其在經(jīng)濟(jì)全球化的時(shí)代背景下，利用高新技術(shù)手段提高自身競(jìng)爭(zhēng)力至關(guān)重要。因此，必須讓奶牛業(yè)的技術(shù)及時(shí)跟上時(shí)代發(fā)展的步伐，與時(shí)俱進(jìn)，保持住奶牛業(yè)旺盛的生命力。

參考文獻(xiàn)：

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