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牛乳檢測的全球趨勢與新科技應用
發文日:105/09/02
新竹分所 蕭振文、李佳馨、趙俊炫、李素珍、賈玉祥 
  生理組 劉振發
       由於科技的發展與應用,牛乳檢測機構(以下略稱測乳機構)可透過自動化儀器檢測牛乳品質,提供酪農經營管理決策上所需之重要資訊。酪農目前也可在牧場內裝置自動感測器以便即時記錄牛隻活動的相關資訊,而累積如此龐大的數據如何有效整合應用,已成為各國測乳機構與酪農間討論的重要議題。目前,各國測乳機構較感興趣的,是如何將參加乳牛群性能改良(DHI)計畫的牛乳樣品做最有效的利用,除檢測乳質外亦同時分析新的項目,例如診斷懷孕或潛在性酮症等,提供酪農營運上更有價值的額外資訊。相較於測乳機構,酪農應用自動感測器監控牧場內牛群的活動,記錄泌乳速率、牛隻活動、發情偵測、乳中酮體、乳房炎病原及體型評分等,其重點與測乳機構有極大之差異。未來,測乳機構預期除了檢測乳質資料外,也將整合牧場內收集的牛隻數據並呈現於酪農閱讀的分析報表上,供測乳機構與酪農經營管理決策上之應用。此外,簡化資料轉換平台以減輕酪農的工作負擔,是加速新科技在乳業普遍應用的重要誘因。
       國際畜政聯盟(ICAR)所轄之乳牛測乳工作群組已創始並執行「全球測乳趨勢」調查計畫,透過網路調查,參加者涵蓋了2150萬頭母牛、代表46個測乳機構共287個測乳單位。以下資料為部分調查結果
  • 酪農應用自動監控系統的情況
牧場內自動監控各種牛隻活動的系統是新科技實際應用的例子,Bewley等人在2014年調查了10國共108個酪農,請他們列出牧場內自動監控紀錄中,那些資料較重要且具應用潛力,結果以產乳量及母牛活動等最為重要(表1),這些項目通常與每小時或每天監控牛隻及治療等決策有關(表2)。
表1. 依據受訪者比重(%)認為最普遍紀錄的乳牛性狀
項目 受訪者比重(%)
乳量 52
母牛活動 41
乳房炎 26
乳成分 25
穩定發情 21
飼養行為 13
體温 13
體重 11
反芻 10
(Borchers & Bewley, 2014).
表2. 酪農認為最有用的自動監控性狀
項目 平均有用分數
乳房炎 4.77
穩定發情 4.75
每日產乳量 4.72
母牛活動 4.60
體温 4.31
飼養行為 4.30
乳成分 4.28
跛腳 4.25
反芻 4.08
蹄的健康 4.05
平均有用分數1-5分,1代表無用,5代表非常有用。
 
表3. 檢測牛乳樣品新分析項目的測乳機構數
分析項目 已進行例行檢測的測乳機構數 計畫開始檢測的測乳機構數 測乳機構總數
懷孕 19 13 32
酮體 11 13 24
乳房炎病原菌 15 5 20
游離脂肪酸 9 9 18
疾病控制 11 6 17
近紅外線光譜 7 10 17
不飽和脂肪酸 8 7 15
酪蛋白部分 7 6 13
 
        酪農在回答較有用的自動監控資料時,認為機器人擠乳及擠乳室記錄系統符合酪農的高度期望,可以協助酪農每天或每週在牛群管理決策上的參考。另一方面,也希望測乳紀錄能進一步運用到中長程的策略管理(圖1)。
  • 測乳機構與新科技       應用在測乳的新技術主要區分為二種,一是應用在檢測乳樣新的分析項目,二是應用於牧場內自動感測器的監控紀錄。一般而言,牧場認為自乳樣檢測新的分析項目無需額外花費且分析結果具有價值。回應的測乳機構有超過一半已進行乳樣檢測或計畫於近期開始檢測新的分析項目(表4)。自乳樣診斷母牛是否懷孕是目前最普遍分析的新項目,可在測乳當日完成檢測,其他分析項目包括乳房炎及其他特定病原、酮症及牛乳近紅外線光譜及游離脂肪酸等項目。而應用乳房炎病原檢測晶片、牛副結核病(bovine Johne’s disease, BJD)或沙門氏菌之檢測等,也成為測乳機構相當有用的資訊。
       由於牧場自動監控的資料偏向每日管理,只能在安裝線上監控系統的牧場應用,因此測乳機構對於應用牧場自動感測器所記錄資料的意願,比不上檢測乳樣新的分析項目。未來如果牧場的線上感測器應用更普遍時,測乳機構應想辦法擷取並應用這些資料。
       目前,牧場內自動感測器記錄的乳牛性狀以擠乳速度為最普遍,其次為母牛活動、體型評分及乳頭排列等。許多測乳機構也開始分析酪農擠乳室在線上(in-line)記錄的發情、體重、牛隻活動監控等資料,參與分析的測乳機構數也持續增加。由於酪農對牧場內原本繁瑣的資料紀錄與轉換已經興趣缺缺,若能將資料處理自動化,讓酪農減輕工作負擔,將可加速牧場裝設自動監控系統並累積有用的巨量資料,測乳機構如何彙整並提供酪農需要的資料並呈現於報表中,將是未來面臨的另一項挑戰。
主要參考文獻:Kyntaja, J. et al. 2015. World trends in milk recording: milk recording and new technologies.