高新技术在奶牛业中的应用

王敏聪

摘 要 高新技术作为网络信息化时代发展下的一种新型技术，对人类社会的发展产生了重要的影响。随着当代社会的不断发展，高新技术被广泛应用于各个领域。为充分发挥高新技术在奶牛业发展中的作用，从高新技术的相关概念解析入手，分别从生物技术、膜技术、高压食品加工技术等几个方面来探究高新技术在奶牛业中的应用。

关键词 现代化;养牛;高新技术

中图分类号：S823.91 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.33.078

1 高新技术的相关概念解析

高新技术主要是指那些对一个国家或者一个地区的经济、政治以及军事等各方面的进步产生深远影响，并能形成产业的先进技术群。高新技术这一概念是从高技术概念所延伸而来的，目前我国将高新技术界定为：新型技术、专业技术、专利技术以及成熟的创新技术和本国本地区所没有的技术。

2 生物技术在奶牛业上的应用

随着人们生活水平的提高，越来越多的人开始重视养生，而作为养生必备原料牛奶，越来越受到人们的青睐。牛奶具有的营养价值非常的高，几乎囊括了生物活动所必需的全部营养成分，如能量、蛋白质等。随着牛奶消耗量的逐渐增大，与牛奶最密切相关的奶牛业也获得了难得的发展机遇。为了促进奶牛业的发展，越来越多的高新技术应用其中，有效地促进了奶牛业的发展，为人们解决了牛奶来源的问题。在这些高新技术中，生物技术尤为重要。生物技术起源于分子生物学和细胞生物学，可以说是这两个学科的综合体现，所以表现出独特的性质。生物技术这种全新的领域，其所包含的内容有很多，主要有基因工程、细胞工程、发酵工程以及酶工程等，这些不同的研究内容共同组成了生物技术领域，而生物技术在奶牛业的应用主要体现在以下4个方面。

2.1 利用外源激素达到提高牛奶产量的目的

在奶牛数量一定的前提下，如何提高牛奶的产量一直是有关专家研究的话题。有关研究结果表明，利用牛生长激素（BST）可以有效提高乳牛的产奶量。对于奶牛而言，它们产乳中的BST浓度与奶牛产奶量呈正比关系，即BST浓度越大，那么奶牛在一定范围内的产奶量也会越大。如果可以利用DNA克隆繁殖技术，把人的垂体激素进过重组后导入到mRNA中，然后再利用外源的BST注射到奶牛体内，就可以使得奶牛的产奶量提高15%。从目前的情况来看，利用BST技术提高奶牛产奶量已经走向商业化生产，成为很多厂家争相引用的一项生物技术。当然，在看到这种新技术给人们带来利益的同时，能够保持清醒头脑的人还会问一句：“利用这种方式得到的牛奶，其会不会对人体的健康带来什么负面影响？”而美国FDA的研究发现，采用这样方式得到的牛奶并不会给人带来影响，对人体没有损害。因此，这也促使很多英国、美国等国家的一些奶牛行业都采用BST技术来提高乳牛的产奶量，所以，这种技术是对于奶牛业而言，具有很好的发展前景[1-2]。

2.2 增强牛奶的免疫功能

新生婴儿的免疫系统尚未发育完全，在这种情况下，他们的免疫功能非常差，在自身免疫系统发挥不出作用的情况下，只能依赖于母乳的保护。而随着各种分析手段的日趋完善，以及生物学、营养学的发展，人们可以更清楚地知道母乳中的各种营养成分，探究母乳具有提高婴儿免疫力功能的原因，为更好地利用这些知识提高人们的生活也奠定了基础。在人们对于母乳成分分析的足够透彻的情况下，人们开发出了第二代、第三代的婴幼儿奶粉，在保证这些奶粉营养价值的情况下，还可以优化营养成分，给婴幼儿提供更多、更丰富的营养，有力地促进了这些婴幼儿的成长。人乳中的乳清蛋白里面本身就存在一定的乳铁蛋白、溶菌酶以及免疫球蛋白等提高人体免疫功能的成分，所以婴幼儿吃母乳就可以提高他们免疫系统的功能。因此，在婴幼儿配方的奶粉中，通过对这些免疫因子的强化，就会增加其功能。

2.3 完善牛奶的组成成分

西方一些国家的人们把牛奶当成是一种纯天然的食物，所以每天喝牛奶就成為他们的一种生活习惯。牛奶中还包含了很多的健康营养成分，这些营养成分对于提高人体的健康免疫很有帮助。对于乳白蛋白中的mRNA而言，利用核酸编码的转基因，还可以破坏乳白蛋白中的mRNA，从而降低牛乳中的乳糖含量，为糖尿病患者带来福音。在人们身边还有一些人是牛奶的过敏者，他们不能享受牛奶的美味，而利用基因转移技术就可以创造出没有过敏性的牛奶。比如，可以采用生物反应器不间断式地进行可控制水解反应，把其中的过敏源水解，从而避免过敏源对过敏体质者带来过敏反应情况的发生。

2.4 酶工程技术开发乳蛋白生物活性肽

蛋白酶是生产乳品的有效途径，而酶工程技术之所以再次吸引人们的关注，在很大程度上是因为借助于这种技术，可以开发出乳蛋白生物活性肽。选择性地水解乳蛋白，能够让我们获得具有不同生物活性的肽，而对于活性肽这一类食品而言，其具有非常明显的易消化、易吸收、抗过敏、治疗低血压并且有效降低胆固醇的功能，所以这一研究成果受到越来越多生物研究领域工作者的关注。人们最早发现的乳中活性肽类物质是类鸦片肽类，而它的主要功能是受体结合功能;吗啡类活性肽能够对很多生理活动产生促进作用，比如，BCM7能够促进血浆中胰肽的生成，从而使得肠道上氨基酸的积累量得到提高，并且增加肠道细胞层的交换，促使肠道蠕动性的变化等。由于人们生活条件的改善，高血压人群越来越多通过酶解方式来获得适宜高血压人群饮用的牛乳非常重要，而利用酶工程技术就能实现这样的目标。

3 膜技术在牛乳品工业中的应用

随着膜技术的产生、发展，越来越多的奶牛业商人将其应用到了乳品工业生产链中，而在膜技术应用之初，只是用于对乳清的处理，而随着人们对其功能的开发，人们已经可以将它应用到乳品加工业的其他环节。膜分离技术属于一种分子层面上的分离，一般而言，可以把膜系统按照紧密程度来分为反渗透技术、纳米过滤技术、超过滤技术以及微波技术。采用NF膜能够对牛乳进行浓缩，使牛乳的营养价值更高、单位体积内所含有的营养成分更多，满足人们对于高营养乳品的需求。而且在这个过程当中，那些分离量低离子可以实现与水共同被分离，所以与那些传统技术获得的牛乳浓缩品相比，它的口感更好，更符合大众的口味。除此以外，在脱脂乳粉的浓缩过程中，还可以分离出那些具有杂乱味道的成分，使得制作出来的无脂肪牛乳产品喝起来更加鲜美。当前，国外一些研究者正在试图把微过滤技术与色谱方法以及化学处理等技术有机结合起来，使得乳蛋白中的不同部分按照一定的要求进行分离，最终得到想要的络蛋白和乳清蛋白等。免疫球蛋白对于提高人体的免疫系统有很大的作用，可以有效提高人免疫系统的功能，所以可以用于对婴幼儿奶粉的生产。超过滤是在20世纪70年代产生的一种新的分离技术，而且具有一些优势，如操作条件低、成本低以及能耗低等，非常符合当前绿色生产的要求。

4 高压食品加工技术在牛乳制品中的应用

物理学的发展也带动了牛乳制品的发展，比如高压食品加工技术就可以实现在牛乳制品中的应用。有国外研究者发现，在23 ℃的温度下，以340 MPa的高压对牛乳处理1 h，可以产生牛乳中单细胞增生性李斯特氏细菌的致死量达到106 CFU·mL-1。

5 冷杀菌技术在牛乳品加工保藏中的应用

当牛乳生产出来以后，如何对其进行较长时间的保存是个值得研究的话题。而且在保存期间不仅不能使得其变质，而且最好还可以保持它的原汁原味和原有的营养成分。冷杀菌技术的出现使得这种设想成为可能。冷杀菌技术是这几年来比较火热的一种杀菌技术，而且杀菌过程所使用的温度并不是特别高，所以可以较理想的保持牛乳中的生理活性，还能够较大程度上地保持其原有的颜色、味道以及营养成分等。

5.1 高压脉冲电场杀菌

高压脉冲电场杀菌技术可以通过灭杀牛乳中的细菌达到延长对牛乳保存时间的目的。高压脉冲电场杀菌技术产生作用的原理其实较为简单，就是利用脉冲手段抑制牛乳中细菌的产生、繁殖，降低牛乳中细菌的数量，净化牛乳。在此技术产生以后，很多国外研究者进一步进行了相关的研究，并且研制出了一体化的处理设备，有效地灭杀了与牛乳产品变质有关的数十种菌类。而像美国、英国这些杀菌技术比较成熟的国家，相继把这种利用强电场特点灭杀细菌的技术应用到了实践中，给牛乳生产企业带来很大的经济效益。

5.2 超声波灭菌

随着人们对超声波研究的越来越深入，超声波的应用范围也越来越广，甚至被应用到了处理牛乳产品上。超声波其实是一种能量，对传声媒介存在相互作用，其本身所具有的能量可以在非常短的时间里杀灭细菌以及微生物，它有些独特的优势，这是很多其他物理灭菌方法所不具备的能力。

5.3 抗微生物酶的杀菌。

抗微生物酶属于技术难度较大的一种杀菌技术，目前仍然处于一种试验性阶段，还未能大规模应用到奶牛业中。带有溶菌酶的多糖酶和葡萄糖酶，它们发挥作用的主要成分就是溶菌酶，其可以明显地对革兰氏阳性菌产生抑制作用，而它可以产生抑制作用的原因是它能够对细菌的细胞膜产生破坏作用，造成细菌的死亡。在中国所采用的一些牛乳产品保存工作中，把这种技术应用到酸奶保存过程，能够延长酸奶的保质期。为了能够让更多的冷杀菌技术在牛乳产品保存中得到应用，仍然有很长的路要走，还需要进行不断的探索和尝试。

6 结语

高新技术的产生、发展带动了奶牛业的发展，人们能够把更多成熟、有效的高新技术手段引用与提高牛乳产量、质量上来，这对于提高我国奶牛业国际竞争地位有非常重要的意义，尤其在经济全球化的时代背景下，利用高新技术手段提高自身竞争力至关重要。因此，必须让奶牛业的技术及时跟上时代发展的步伐，与时俱进，保持住奶牛业旺盛的生命力。

参考文献：

[1] 华玉新.高新技术在奶牛业上的应用[J].山东畜牧兽醫.2014（2）：20-21.

[2] 孙耀华，杨奎林.现代畜牧业高新技术的应用及展望[J].中国科技信息，2001（3）：42-43.