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趨勢快訊
運用新的AI工具進行精準畜群管理了解牛隻生活的舒適程度
2021/01/20
想要在乳品製造業中獲得成功,效率是賴以為生的一切,故創新農業技術的發展變得越來越重要。一家位於愛爾蘭都柏林的農業技術初創公司Cainthus開發了最先進的人工智慧工具,目的是即時為酪農提供其牧場乳牛行為和舒適程度的深刻見解和管理建議,這對提高牛奶生產量、動物福利以及增加牧場盈利及永續性來說相當關鍵。   ALUS Behavior是一個透過攝影機拍攝影像數據並將其自動轉換為動物行為管理建議的智慧工具,可以24小時監測乳牛各種如躺臥、吃飯和喝水等生理活動,確保它們能展現出正常的行為,捕獲的影像數據會進行即時的分析處理,評估後的建議則可以透過軟體於手機、平板電腦或PC螢幕等方便使用的裝置上進行接收。Cainthus的研究人員表示,如果乳牛感到放鬆並展現出正常行為模式,將對其健康福利和牛奶產量的提升會產生直接影響,而根據研究論文顯示每當乳牛休息一小時,其牛奶產量就會增加約1.7公斤,一般認為要使乳牛生產效益有效提升,其躺臥時間應以每天最少12小時為基準才有助於最大化其產乳量和動物福利。   研究員更進一步表示,躺臥時間的監測能力是提高畜群生產率和確定內部潛在問題的關鍵,並且透過詳盡的訊息分析,可以深入了解畜群活動歷史趨勢以及管理方針改變的實際影響程度,初版的ALUS Behavior僅提供了乳牛臥躺和出欄時間的分析建議,而在之後的版本中將更進一步提供進食、飲水和站立時間的完整評估,改良後的最新版本還將增加了另一個稱為“乳牛舒適指數”的關鍵指標,可以用作分辨牛隻是否跛行和整體動物福利的驗證特徵。在發表ALUS Behavior之前,Cainthus已推出了屢獲殊榮的ALUS Nutrition智慧工具,透過該工具能讓生產者建立其獨特的飼料管理時間表或是創建新的飼料生產計劃,來優化飼料管理和勞動效益。   Cainthus目前已於美國的幾個主要牧場安裝其所研發的智慧工具,可以追踪數千頭乳牛的活動情形,期望提供準確、可靠、無偏見的即時訊息,對牧場狀況提早進行干預,使生產者能夠提高其管理畜群的精準度,進而提高效率,最大化牧場生產效益和利潤。  【延伸閱讀】乳牛臉部影像辨識
美國豬肉產業推出新的數位疾病檢測工具
2020/12/30
隨著時代的演進,科技、交通工具的革新讓世界成為一個地球村,連帶著讓疾病的傳播也變得更加容易,對於畜牧產業來說,外來動物傳染病(foreign animal disease, FAD)一直以來都是一個讓人十分頭痛的問題,其災難性的傳播對經濟活動所造成的潛在損失是相當驚人的。根據美國愛荷華州立大學(Iowa State University,ISU)的最新研究顯示,若是在美國境內爆發非洲豬瘟(African swine fever, ASF)可能會使豬肉產業在十年內損失500億美元。美國全國豬肉委員會(National Pork Board)(National Pork Board)的首席獸醫表示,雖然目前地方政府和州級政府已經建立了彙報協議,但在全國範圍內還尚未建立任何數據儲存資料庫,也沒有任何能即時共享資訊的機制。   為解決此問題,全國豬肉委員會日前推出相對應的數位解決方案,AgView作為一個免費的網路軟體技術平台,可以快速、準確的視覺化豬隻運動相關數據和診斷測試結果,註冊使用平台的生產者要定期紀錄自家動物的健康訊息,而為了讓平台更容易使用,並確保數據的即時性,AgView可以與許多現有的記錄保存系統輕鬆同步,而對於習慣用手寫記錄的生產者,也提供了Excel模板導入的服務,並在用戶授權後能向州級動物衛生官員和獸醫提供已註冊牧場的豬隻健康狀況和活動數據,協助美國豬肉產業在ASF或其他FAD爆發期間迅速建立數據資料庫,強化產業之間的信任和責任感,進行疾病的追蹤和實行相對應的防疫措施,這將有助於豬肉產業遏止FAD蔓延,避免掉不必要的損失,讓受影響企業能迅速恢復正常營運,以期盡快恢復安全豬肉的出口。【延伸閱讀】大數據幫助改善豬隻健康狀況之商業應用   全國豬肉委員會的首席執行官表示,COVID-19的肆虐讓人類學習到,疾病爆發的快速且無法預期,全球供應鏈中斷若想要迅速恢復,最佳的解決辦法是透過即時訊息傳遞、協同合作和資料庫共享來為防治決策提供可靠依據,而在工具和技術上進行相關投資,對於人類來說相當迫切且必要,當豬肉生產商使用AgView時,他們不僅僅在保護自家的養豬場,也是在守護整個豬肉產業的未來。
新型機器人Barn-E是清潔牛舍糞便的好幫手
2020/12/29
荷蘭Joz公司推出一種新型機器人,此新產品稱為Barn-E,用於清潔牛舍中水泥與橡膠等堅固材質的地面,刮板分為兩種尺寸: 標準尺寸:寬155公分,儲存量為370升,可收集約80頭牛隻的份量 。 加寬尺寸:寬185公分,儲存量為500升,可收集約120頭牛隻的份量。   Barn-E使用最新技術移動、清運糞便,利用旋轉進給器(rotary feeder)收集糞便,送到卸載點傾卸堆積。Barn-E的移動速度可達每分鐘6.5公尺,讓牛隻有充足時間迴避;此外,可依照轉發器(transponder)指引,或自主導航,利用新軟體Joz SAM(Surface Area Management)可確定路線,經銷商在安裝前會設置描繪圖,以估算機器人的最佳路線。Barn-E會與Joz無線基地台(access point)保持連線,該基地台獨立設置於與機器人距離半徑60公尺的範圍內,與固定網路連接,形成中心點,便可藉由路徑管理APP與機器人連接。【延伸閱讀】機器人能加速農業數據收集   畜牛業者可以在智慧型手機或電腦使用路線管理APP,輕鬆調整時程表和路線。該公司建議機器人清潔地板的頻率是2小時/次,而兩種型號均使用兩個12V電池,可在兩小時內充飽電;而牛棚必須有至少70公分的高度空間,以利Barn-E自由移動,且必須有足夠空間讓牛隻跨越機器人。當機器人從清運路線返回糞肥傾卸區,可將收集的糞便傾卸並在此區為電池自動充電;而機器人還可防潑濺,可將糞肥傾卸區設置於牛舍外面,並建議加設遮蔽物。   Barn-E可協助提升畜養品質、清潔之效率與靈活性及動物友善,紓解畜牛產業的缺工壓力。
Farm Health Guardian™為禽畜生產網路提供一項降低疾病傳播之方案
2020/12/21
新的即時疾病緩解技術平台—Farm Health Guardian™由Be Seen Be Safe Ltd.推向市場,此創新系統可在第一次報告疾病症狀後的幾分鐘內準確、快速追蹤並阻止疾病傳播,現已為北美、歐洲和英國的豬肉及家禽製造商和整合商提供服務。該專利系統運用非接觸式數位預篩、無紙化登記、車輛通行許可和GPS追蹤等多種應用程式,可以即時、快速、輕鬆、私密地追蹤和記錄廠房中員工、訪客和車輛的進出動向,使用Farm Health Guardian™的益處有以下4點: 控制入口:立即辨識並拒絕不符合公司規章的訪客進入。 即時追蹤:產出疾病爆發報告,並依據風險級別做優先順序排序。 立即警報:將場域封鎖警報、健康狀態更新等通知發送給可能受到影響的所有人。 預防損失:減輕疾病傳播可避免大量損失,保護企業與整個產業的永續性。   動物疾病爆發將對經濟產生重大負面影響,根據加拿大農業食品顧問公司Synthesis Agri-Food Network的間隙分析(Gap Analysis),加拿大僅單一省的禽流感便可能使家禽業損失超過6億美元;然而愛荷華州立大學的一項研究表明非洲豬瘟可能造成北美養豬業500億美元的損失。【延伸閱讀】為控制疫情所頒布之全國性運輸禁令將影響地方經濟發展   即使執行最嚴密的農場生物安全管制程序,畜禽畜養系統也容易受疾病爆發造成重大損害,快速、有效地遏制疾病對動物與工作人員的安全及畜禽產業的永續性至關重要。Farm Health Guardian™是同質性產品中第一個完善的疾病緩解傳播平台,借助這項專利技術,生產商可以在疫情蔓延之前控制得當,從而降低整個生產網路的損傷,其已被北美最大豬肉廠商之一的楓葉食品公司測試並證實有效。   楓葉食品和Be Seen Be Safe的合作使產業發展跨出重要一步,該系統的導入為牧場運行提供出色、即時的追溯能力與資訊流通能力,可確保持續生產安全、高品質的食品,滿足全球食品不斷成長的需求。
運用擠壓膨化技術加工過後的穀物飼料對於豬隻生長可能更有益處
2020/12/18
擠壓膨化技術在寵物和水產飼料加工領域來說相當常見,然而在美國將其應用於豬飼料加工仍算不上普遍,部分原因是因為在生產豬用飼料的工廠中通常不會安裝相關的設備,再者,若是一家飼料公司決定自行購買機器進行加工生產,將會額外增加許多成本開銷。   但根據美國伊利諾大學(University of Illinois)動物科學系營養科學部的最新研究指出,這項擠壓膨化技術可以有效改善豬隻對於穀物飼料的能量和蛋白質消化率,研究團隊為此進行了兩個試驗,計算並比較加工前後之玉米、小麥和高粱飼料於豬隻迴腸中的澱粉、胺基酸消化率,以及能量、纖維總消化率上的改變。試驗步驟是將不同穀物來源磨碎,然後將其分為兩個批次,其中一批保留原樣作為控制組,另一批次則使用單螺桿擠壓機以攝氏100度的出口溫度擠壓出穀物飼料。   實驗數據顯示出胺基酸消化率在加工後的玉米和小麥飼料中有很大的改善,並且在加工後玉米和高粱飼料中也觀察到能量消化率的增長,而加工飼料的澱粉消化率與控制組相比也相對有所提高,雖然原本澱粉就已經能被豬隻腸胃妥善得消化利用,但是透過擠壓膨化步驟的加持則可以進一步提高其效益。【延伸閱讀】昆蟲飼料可提高家禽產業之永續性   而在其他實驗中也發現,每當澱粉消化率增加,其能量消化率也會隨之提升,兩者之間似乎有著非常緊密的關係,可能的原因為機械設備在擠壓加工過程中會牽涉到熱量、壓力和蒸汽的釋放,而在加工後的穀物中有90%的澱粉會被糊化,糊化作用(gelatinization)會使澱粉分子打開,讓酶更容易破壞內部鍵結,進而導致更高的能量消化和吸收率,這也解釋了澱粉與能量消化率之間的關聯。而加工處理後的穀物飼料之纖維消化率與控制組相比沒有明顯的變化,雖然部份不溶性纖維會隨著加工製程而變得可溶,但由於整體消化率並沒有隨之提升,因此並沒有如預期一般產生太大影響。   數據顯示出豬隻會從加工後穀物飼料中吸收更多的能量與蛋白質,那麼透過擠壓膨化技術來加工穀物生產豬用飼料肯定具有其潛在的經濟價值,而這份研究報告也提供了相關證據可以向飼料工廠證明添購加工設備的舉動相當合理且值得投資,也有助於滿足全球對於動物蛋白日漸增長的需求。
全球首件! 新加坡准賣實驗室培養肉
2020/12/15
在新加坡成為全球第一個核准實驗室培養肉的國家後,民眾距離吃肉不必有罪惡感更近了一步。   新加坡食品局12月2日宣布,美國新創事業Eat Just培養出來的雞肉,符合安全標準,可以用來製作雞塊,為商用化鋪平道路。   與植物性人造肉以豆類等植物源蛋白作原料不同,上述的「試管肉」自動物肌肉細胞培養而成。吃肉不必屠宰殺生或破壞環境,吸引到初期投資人的支持。【延伸閱讀】美國有關當局已公告規範以細胞培養之人造肉   其他國家也有不同的培養肉公司提出核准其產品上市的申請,新加坡點頭首肯有望加速類似案件的審理。星國約90%的食物都靠進口,將農業技術投資視為確保糧食安全的關鍵。   對培養肉的投資有助降低其生產成本,這是商業化的最大障礙之一。全球第一塊出自實驗室的漢堡2013年問世時,成本高達數十萬美元,如今價格大幅下滑,Eat Just說它的雞塊大約是餐廳裡頂級雞肉料理的價格。但食品產業高階主管和專家指出,商業化還有其他障礙待克服,包括擴大量產在內。
科技始終來自「牛」性 機器人擠牛乳產量增加15%
2020/12/10
乳牛也會有脹奶的苦惱?農委會畜產試驗所導入擠乳機器人,取代人工早、晚各擠奶1次,平均1天可以到4.1次,乳量也可以增加10%到15%,還可以省下大量人工,畜產試驗所今天在新竹分所示範擠乳機器人等乳牛場日常工作動線,鼓勵智慧養牛。   台灣酪農約550戶,飼養12萬頭乳牛,但近年來農村缺工問題,畜試所推動智慧農業4.0,生乳產業機器人導入與研發推動工作近4年,今天、明天在新竹分所辦理乳牛場5大動線機器人示範場域運籌網研討會,分享相關人工智慧研究及成果,讓乳牛場的經營更加智慧化、智能化。   畜試所所長黃振芳指出,機器人替代酪農戶人工進行日常工作5大動線,包括每日擠乳、每日餵養、週期監測牛隻健康、周期管理母牛分娩及仔牛飼養,每日清理牛隻糞尿及環境整潔動線,例如傳統人工或機器人擠乳需要4名人工,機器人只要1人,還有推料機器人導入,都可以省掉大量人力。【延伸閱讀】靈巧的機器人可加速電子商務推進   根據機器人導入模式與場域測試,推料機器人取代每隔2小時人員到現場推料15到20分鐘的推料時間與人力,在台灣炎熱天候的飼養條件下,提升泌乳牛的採食量3%到8%;擠乳機器人導入,透過感測器辨識牛隻,結合自動餵精料功能,進行擠乳作業,並有效紀錄牛隻泌乳性能,增加泌乳量10%到15%。   新竹分所研究員兼分所長蕭振文說,乳牛產後泌乳約300天,傳統是早、晚各擠乳1次,1天產乳量25到30公斤,擠乳機器人模式是乳牛主動到擠乳動線,1天平均可以到4.1次,不僅提升產量,也解決脹奶之苦,有時還必須管控時間間隔,避免過度集中擠乳。
畜牧業新希望—益生菌Probiotics和溫度馴化
2020/12/08
隨著健康環保意識抬頭,消費者不斷呼籲減少家禽抗生素使用量,同時相關法規政策也越來越嚴謹,大量政府資源、相關研究單位都在尋找可以取代抗生素更加天然的方法。   根據阿肯色大學(University of Arkansas)的研究,益生菌(probiotics)用於取代抗生素非常具有潛力,添加於飼料中能夠抑制病原如沙門氏菌(Salmonella )及空腸曲桿菌(Campylobacter jejuni )維持動物的健康。除了益生菌外,一些植物化學性成分(phytochemicals)如牛至(oregano)中的百里酚( thymol)及香芹酚(carvacrol)、桂皮中的桂皮醛(trans-cinnamaldehyd)、丁香油中的丁香油酚(eugenol )等由植物提煉出來的物質,對於動物的生長也有益處。【延伸閱讀】運用擠壓膨化技術加工過後的穀物飼料對於豬隻生長可能更有益處   家禽類的飼養一大限制因子除了病原之外為溫度,雞本身不具有汗腺,容易遭受高溫(heat stress)的危害,每年因高溫造成養雞業損失超過百萬美元。研究團隊擬定兩種方法來減緩高溫對雞所帶來的影響,一是利用上述的益生菌及植物化學性成分,目的在於增進腸道健康,降低因高溫所造成的腸漏症( leaky gut);二是訓練雞適應高溫,雞隻出生數日後使其暴露於高溫中,以訓練雞隻身體在成長時逐漸適應高溫逆境直至其成為成體。藉由新科學方法調查羽毛中的熱休克蛋白(Heat shock protein)含量的變化,來驗證方法的有效性。   種種研究的結合,不但能增進動物的福祉,也加強食品的安全,同時對環境更加的友善。
【行政院】豬肉進口五大措施
2020/12/07
豬肉進口五大措施 政府守護大家的食品安全,宣布豬肉進口五大措施: 未查廠不給進口 逐批查驗才進口 貨號溯源管源頭 標示跟著肉品走 校園只用國產肉   所有賣豬肉的地方,都要清楚標示產地國、而且學校裡面的營養午餐全面使用國產肉,政府嚴格把關,大家放心相挺台灣豬肉!   有政府!請安心!
【減量】預測乳牛甲烷排放的新方法
2020/11/13
反芻動物腸道中的飼料發酵會產生甲烷(methane),其是乳牛農場中最大的溫室氣體(greenhouse gas, GHG)來源。荷蘭政府農業部門計畫於2020年時,降低溫室氣體的排放量,並且較1990年減少30%,歐盟的目標則是到2050年時減少80%的溫室氣體,然而,乳牛排放出的甲烷量難以確切檢測,因此,研究人員欲尋找一種可以在牛奶中測量到甲烷排放的指標。   荷蘭瓦赫寧恩大學暨研究中心的研究員於TiFN計畫利用牛奶脂肪酸(fatty acids)檢測和牛奶紅外光譜(milk infrared spectra)預測乳牛的甲烷排放,雖然以牛奶脂肪酸預測較為準確,但是牛奶紅外光譜的應用潛力相對較高。主要是因為牛奶脂肪酸檢測不適合進行大規模常規分析,而牛奶記錄組織已常規地利用牛奶紅外光譜來檢測奶中脂肪、蛋白質與乳糖含量。為了要確定牛奶是否與甲烷排放量有關,研究人員在特殊的呼吸室測量218頭泌乳荷斯坦牛並收集牛奶樣本,其中乳牛接受了30種不同的飼糧,以模擬荷蘭的乳牛養殖受到不同的粗料(roughage)(如:鮮草、青貯飼料(grass silage)、玉米青貯飼料)和品質(如:收割時間與施肥量)影響。【延伸閱讀】乳牛餵食微藻能提升乳製品營養   結果表明牛奶脂肪酸評估飼草類型、含量和品質對乳牛甲烷排放的影響有較佳的評估結果,然而,紅外光譜在操作上相對較容易且便宜,並可以對同一頭乳牛重複測量,從而更好地預測甲烷排放量。因此,若此技術進一步發展可使牛奶紅外光譜成為乳牛甲烷排放的重要指標。
使用數學預測畜牧生產對環境的影響
2020/11/03
為了確保動物性蛋白質的永續供應,德州農工大學AgriLife的研究人員利用數學模型找出提升畜牧生產效率與最小影響環境的平衡點,相關研究由反芻動物營養學家Luis Tedeschi博士的團隊發表於「Scientia」期刊。 畜牧生產對環境的影響   目前食品生產系統著重於產量與利潤最大化,然而卻難以將環境保育或環境再生納入考量。2050年,世界人口預估達95.5億,這將對全球糧食生產造成極大的壓力。另外,畜牧生產常被認為是溫室氣體(greenhouse gas, GHG)的主要貢獻者之一,其排放量估計14%,表示仍有改善的空間,因此,需要世界各地的作物、土壤與動物學家的相關知識提出快速有效的解決方案以減少對環境的衝擊。 模擬對環境的影響   模擬系統的宗旨是將畜牧生產、營養及永續性的概念整合至電腦模型中,其需要考量到過去、現在和未來,並考慮高科技的發展,如感測器技術、通訊設備、天氣預報技術、決策系統和其它管理工具,期望幫助生產者管理風險、適應不斷變化的環境及快速提供多種生產狀況,讓使用者具有「事前知道」的能力,為其選擇出最適方案。因此,集約化的生產若要達到永續經營,需利用科學分析畜牧生態系統,將管理參數設定於模擬系統,以確定採取措施的前後差異,期可產生對環境影響最小的管理措施。模擬系統的應用範圍很廣,如肉牛、奶製品、綿羊和山羊,目前,營養模型已於全球使用,其中德州飼養場與全世界的畜牧業使用牛的生長模型軟體,該軟體已被美國、墨西哥、加拿大、哥倫比亞、巴西、阿根廷、英國、意大利、土耳其、伊朗、中國和澳洲所採用、下載並註冊。【延伸閱讀】改進預測模型將有助於市場及決策者對抗農糧損失之衝擊 智慧農場模型   數學模型與近5至10年發明的感測器結合使科學家可檢測一切,透過每分鐘收集的數據,如動物生理活動、進食速度、取水的移動距離等來了解動物的生長發育,並結合氣候等相關資訊以建立人工智慧模型,該模型可辨識何種動物在哪種情況下具有最佳生長狀態。研究團隊目前可偵測體外氣體以檢測飼料或牧場的品質,並根據此信息確定何時給予補給,這樣的科學模式可協助適時的管理,而非單純只是進行一般常規的補充。   研究結果顯示可持續性的集約化不僅僅改善生物和物理的飼養結果,其還需採用各方數據,將創新牧場管理系統與基本決策工具等資訊,透過系統整合出智慧農業方案,從而提高生產者的飼養成果並實現環境、經濟與社會的永續發展。而這些工具的開發必須考量到氣候變化對動物福利、營養需求與生產力的影響,同時也需滿足消費者對蛋白質需求的增長及最大程度減少牲畜的環境碳與水足跡,雖然Tedeschi的研究團隊開發的數學模型無法達到100%準確,但它可明確顯示管理模式的改變對環境造成的影響。
運用攝影機開發預警系統來檢測雞蟎侵擾
2020/10/30
雞蟎(又稱雞皮刺蟎,poultry red mite,PRM)是一種人畜共通,主要靠吸食血液為生的寄生蟲,是許多疾病如沙門氏菌和禽流感的載體,通常會在夜間侵襲雞體吸血,白天躲藏於雞舍的各種縫隙中,會造成蛋雞不安定程度增加、貧血甚至是死亡。由於其對殺蟎劑抵抗力的提高,以及雞隻飼養方式的轉變,導致雞蟎在歐洲不斷增長、擴散。其經濟影響包含產蛋量減少和雞蛋品質下降(蛋殼變薄、重量變輕和出現血斑),而因雞蟎所導致的額外生產花費估計每年每隻雞損失高達1歐元,長久累積下來是一筆可觀的花費。   然而當前的監測方法存在許多問題,首先,很少有生產者會大動作的對雞蟎群體進行監控,通常都要到在房屋或設備上發現成團寄生蟲、蛋殼出現血斑或是工人被叮咬等跡象出現時,才會注意到有蟎蟲,然而這種時候其影響範圍已經很廣,並且可能已經對家禽健康和生產產生了負面影響。雖然可以使用像是瓦楞紙板收集器等手動監測系統,但是這些系統通常需要耗費大量時間裝設和監看,因此使用率並不高。但監測雞蟎種群對於有效控制雞蟎至關重要,對雞舍中的雞蟎數目進行定量,可以在出現明顯的負面影響之前及早發現並進行治療,不但能避免感染範圍擴散,還能降低生產成本。   比利時荷語天主教魯汶大學(Katholieke Universiteit Leuven)的Mite Control計畫目的在開發一種創新的PRM自動監測系統原型機,期望為生產者在PRM感染出現時提供預警。研究員們從科學研究和實際經驗中了解,雞舍中的PRM感染會改變鳥類行為,而監控系統將運用攝影機來監測感染起始時期鳥類行為上的變化,在侵擾的早期階段,由於蟎蟲開始吸食血液所引起的不適,母雞會變得更加躁動不安,表現出高程度的羽毛梳理和頭部撓抓行為,在嚴重的侵擾情形下,由於貧血的緣故母雞會變得更加嗜睡。自動監控系統設置的目的是在利用這些行為變化,特別是母雞運動頻率來評估雞舍中雞蟎的感染程度,經初步測試證實,感測器可以透過母雞的夜間行為變化量測PRM感染。【延伸閱讀】確定雞蛋性別的新方法   此計畫還與其他研究機構合作,希望以此為基礎來開發生物反應演算法,最近正在試驗同時利用夜視和3D深度攝影機來監測,紀錄飼養在籠中的母雞群於夜間的活動用於計算活動指數,再下一步是了解活動指數如何隨著PRM的數量增長而產生變化,一旦理解這一點,就可以開發出能自動監測活動指數用以預測雞蟎數量的演算法。而實驗室的試驗結果將在2020年夏季開始於比利時的試驗場域運用於更大的群體來進行半商業規模驗證和調整,期望優化過後能實際在商業條件下運作。
設置於家禽養殖場的自動監管機器人
2020/10/21
兩名美國企業家期望透過創新、可靠的技術,改變生產者與家禽間的互動模式,使家禽感到安全、愉悅並提升其生產效率,意旨在使所有利益關係者得到助益。   Poultry Patrol是一個約60公分高的四輪機器人,其設計目的是希望能減少生產者不斷來回於雞舍進行監管的需求,並應用於家禽養殖場來改善相關動物福利,其功能包含了翻動雞舍墊料,透過影像、音頻設備來檢測雞隻疾病和死亡率,並能自動從遠端警告生產過程中遇到的任何狀況。適合設置於養殖場的原因是在於它可以沿著家禽的餵食路線操縱,足夠大的體積可以迫使雞隻移動,與固定攝影機相比,能移動的機器人有更多機會能觀察雞隻的一舉一動,而電腦視覺技術的運用將使其有能力自動追踪、量測家禽的走路型態,並即時回報生產者雞隻的生理健康狀況。   所設置的熱成像儀能檢測疾病和死亡率,如果家禽腿部灼熱,則可能是遭受了細菌感染,若是體溫特別低,可能代表著死亡,除此之外還可以透過對羽毛的變色、掉落、胸部灼傷等觀察,甚至是運用聲音記錄追蹤雞隻呼吸道疾病,來監控家禽的狀態。開發者還計劃在之後增加一個運送雞隻屍體到特定區域進行處置的新功能,這一切都可以在機器人進行翻動墊料的過程中同時完成。當前操作人員可以從任何地方利用互聯網進行驅動,遠端操控機器人,更由於其研發是透過在現成的Rover Robotics機器人組件上建構新的電腦硬體系統來完成,可以藉此省去多年的機械電氣工程之開發時程,並將這一優勢反映在價格上。目前他們的原型機正在明尼蘇達州諾斯菲爾德郊外的一座火雞農場進行實地測試。【延伸閱讀】機器人能加速農業數據收集   儘管還有一些其他專門從事開發家禽產業機器人的公司,像是Octopus Robots的目標是改善養殖場的衛生條件,Metabolic Robots則是專注於雞隻飼料轉換率(feed conversion ratio, FCR)的改善,Tibot Technologie所設計的機器人則是用於鼓勵雞群運動。但Poultry Patrol的開發者相信,他們設計的機器人會因其可負擔、堅固耐用、多工處理能力等特質而與眾不同,期望其影響力可以延伸到整個產業,像是為育種者量測雞隻肢體畸形到為雞蛋銷售業者自動蒐集蛋等都是可擴展的範疇。
未來牛舍的設計將為乳牛和氣候變遷保留更多的緩衝空間
2020/10/13
大多數的乳牛在過去50年間待在幾乎沒有翻新而且有隔間的牛舍中生活,大空間的牛舍花費昂貴,也可能會導致汙染排放增加,對環境的影響也較為劇烈。隨著人們對動物福利的關注和氣候變遷的加劇,未來牛舍的設計會更加著重考慮乳牛的自然行為、氣候調節、減少污染排放、廢液重複使用、肥料品質和資本利用效益等因素,而上述因素之間都是相互連結的,科學家認為這就是平衡各個問題的關鍵點。   這個由荷蘭瓦赫寧恩大學暨研究中心畜牧研究所的科學家團隊主導,接受歐盟Horizon 2020資助的ERA-NET SusAn研究計畫,其所設計的Freestall牛舍是以改善動物健康為目的為乳牛提供足夠的活動空間,在減少氨氣排放的同時,還能延長牛的壽命,在沒有隔間的牛舍中,可以躺下空間約是原本的四倍,如果將母牛全天候放牧,該空間還可應用於園藝或飼養豬隻、家禽,成為多功能的建築物。再來的設計重點是運用能將排泄物分離為糞便和尿液的地板以及牛隻使用廁所的設置,不但可以降低汙染排放量,還更精確地幫牧場和耕地施肥,而利用木片、木削、象草或海草作為牛舍的墊料則可生產出有機含量較高的肥料,以供應牧場使用。【延伸閱讀】健全雞蛋產銷體系之精進策略—談建立雞蛋集貨中心經營模式   研究員還計畫結合Multi climate氣候調節系统,參考其透過結合通風、加濕、除濕、加熱和冷卻等功能的控制系統之概念,能在溫室中創造出精準的氣候與蒐集牛舍中所產生的氣體的概念,並將其透過墊料吹散,將自由走道區域拿來作為生物過濾器使用。   整個計畫除了一些技術性問題有待克服之外,其中最主要的挑戰還是將牛舍包含在整個系統之中,因為其運作模式會直接影響到操作鏈和肥料儲存與利用方式,而這些皆必須符合自然管理、封閉週期等社會所提倡的價值觀點。研究人員認為,現今已存有許多能減少牛舍汙染排放的技術可以供人利用,而計畫結合牛舍系統和創新技術是期望透過為動物提供更多物理活動空間,幫助農民和動物創造雙贏的局面。
科學家為養雞場開發了寄生蟲檢測系統
2020/09/25
近年來大眾對動物福利(animal welfare)的關注,增加了許多能讓家禽自由活動的養雞場,儘管提高了雞的生活品質,但放養的雞隻仍會受到害蟲侵擾,當前雞蛋銷售趨勢是推崇所謂的無籠飼養(cage-free),但這並不一定代表雞身上沒有寄生蟲。來自加州大學河濱分校(University of California, Riverside, UCR)的昆蟲學家特別關注於北方禽蟎(northern fowl mite,Ornithonyssus sylviarum )對家禽的影響,它住在母雞的羽毛裡並以雞血為食,而禽蟎的寄生會讓家禽感到非常不舒服,同時引起瘙癢等免疫反應。為了幫助農民即時發現蟎蟲感染,並防止染病家禽產蛋量減少,這個研究小組結合了電腦科學家和生物學家的專業能力,建立了一個全新的檢測系統,而使用這個暱稱為「雞的智能穿戴」(fitbits原是美國第三大穿戴式智慧型手錶製造公司,於2019年11月被Google收購)的穿戴式感測器,可以檢測出影響家禽健康並造成生產者嚴重經濟損失的寄生蟲。   為了設計他們的檢測系統,研究團隊首先鑑別出了與家禽福祉緊密相關的三項雞隻主要行為:啄食、整理羽毛和沙浴,並假設會在感染雞隻身上發現整理羽毛和用沙子洗澡等行為大幅增加,因為這些舉動可以幫助它們維持羽毛的清潔,而研究人員會將運動感測器放在小小的「背包」中,讓雞隻可以穿戴而不會感到不適。UCR的電腦科學研究人員表示,量化家禽的行為並不像測量人類步行那樣簡單,因為它不怎麼規律,為了訓練電腦識別家禽行為,他們用建立了一套演算法,而這個演算法考慮了感測器數據圖表上的形狀以及其平均、最大值等數值特徵,現有大多數演算法並不能同時利用兩者,兩種方法的結合能大幅提高數據的準確性,而這正是對雞隻健康做出正確決策的關鍵。【延伸閱讀】人性化界面與小型農業感測器之應用   該研究中的雞隻群體確實遭受蟎蟲侵擾,而研究小組認為與其清潔行為的增加有相互關聯,雞隻透過治療並痊癒後,數據顯示出整理羽毛和沙浴的數值恢復到正常水準。這些實驗結果可以讓飼養者知道什麼時候該檢查他們的家禽是否被寄生,此外這套工具還可以用來監測家禽對於環境或飲食中任何變化的反應。
從動物源性食品中萃取抗生素殘留的新方法
2020/09/23
球蟲病是一種腸道疾病,會影響不同種類的動物。它抑制了動物營養物質的吸收和生長,易導致其死亡,進而使畜牧業造成經濟損失。為了抵抗這種病害,開發了抗球蟲藥等抗生素,雖然這些抗生素可有效治療球蟲病,但當其於動物源性食品(Animal Derived Food)中含量過高時,易導致人類心血管疾病。   據報導,西班牙科爾多瓦大學超分子分析化學研究小組開發了一種新方法,可從動物源性食品中萃取和檢測有害物質。此方法只需於實驗室中進行一個清洗樣品的步驟,即可管控食品品質。這項研究的首席研究員Soledad González表示,該程序能夠從歐盟立法規定的所有動物源性食品中同時萃取出天然來源的離子載體抗生素。   具體來說,該方法使用稱為SUPRAS的超分子無毒溶劑,其具有提高萃取物的選擇性和性能的高容量,進而降低了生產成本。González指出,這類溶劑可同時萃取抗生素殘留物且以一步驟清洗樣品,與實驗室其他廣泛使用的常規技術相比,它使用的有機溶劑量較少,是一種低成本、具環保的方法。【延伸閱讀】新型複合材料可幫助減少食源性疾病發生   將新方法應用於雞蛋、牛奶和肉(肝、腎、肌肉和脂肪)等不同產品後,已驗證檢出遠低於法定限度,證明該程序可用於食品品質管控實驗室。González表示,該方法已根據歐洲第2002/657/EC號指令進行了驗證,且針對於動物源性產品中存在的殘留物制定了規範,因此可將其納入實驗室的常規檢驗中。
現有家禽相關創新技術盤點
2020/09/18
家禽飼養業一直一來都在尋找可以減少雞隻死亡率、節省時間和金錢,幫助整個產業解決問題的技術,這邊是一些最新家禽相關技術的盤點。   來自澳洲圖沃柏南昆士蘭大學(University of Southern Queensland,USQ)的博士正試圖利用機器視覺技術為家禽們謀福利,該技術使用攝影機和人工智慧來識別人眼可能不會注意到的家禽行為模式,目前主要是用來監測雞隻腳部的溫度壓力減少像足墊皮膚炎(footpad dermatitis)等疾病的發生,並預計在未來應用於無人機上以便近距離量測家禽的體重,幫助生產者進行預測並能夠更快地對雞群健康問題實施應對措施,同時節省開銷。   而FarmCloud是一家位於葡萄牙里斯本的新創公司,利用其開發的一個名為FarmConnector的隨插即用設備連接家禽養殖企業現有不限廠牌的氣候、生物辨別控制器和感測器,並將訊息整合發送到中央雲端平台,還能在雲端平台上蒐集即時或歷史的數據,這使養殖公司能夠優化飼養流程、減少浪費並增加相關知識。   美國密蘇里大學(University of Missouri,MU)和林肯大學(Lincoln University (Oakland),USA) 的研究人員開發了一種攜帶式且方便使用的感測器,可以用來檢測生鮮或即食的家禽產品中的沙門氏菌和大腸桿菌。目前家禽業使用的檢測細菌方法既耗時又昂貴,除了需要投資購買昂貴的設備和將樣品運送到實驗室之外,實驗結果的產生通常需要24小時至5天不等的時間,而新開發的感測器是運用針對每種細菌開發的特異性抗體和化學聚合物,能給出正、負數值並確定樣品濃度,可以在不到一個小時的時間內檢測到每毫升七個細胞的準確度,而無需對樣本進行培養,而即食產品檢測大約需要耗費七個小時。該感測器目前可適用於三種血清型沙門氏菌和大腸桿菌O157:H7菌株,其適用菌株還在持續增加中,最終目標是將其快速的病原體檢測系統商業化,以應用於家禽產業。【延伸閱讀】人工智慧於農業領域的實務應用有望解決糧食安全問題、彌合數位鴻溝   而加拿大安大略省的一家名為BinSentry的新創公司正透過其物聯網(IoT)技術將飼料的測量帶入21世紀,這個技術還獲得了2019年福布斯創新獎(Forbes Innovation Award)的殊榮。該系統使用安裝在飼料桶中的感測器,透過低功率廣域網路將存儲數據發送到雲端,其感測器具有自我清潔功能,並使用太陽作為能量來源,所使用的人工智慧和預測模型軟體可以了解每個養雞場的飼料使用情況,可以使它更有效率地確定何時需要發送飼料訂單。據該公司指稱,這個技術可以透過更高效、更精簡的路線來節省運輸成本,並減少訂購錯誤。   目前家禽飼養業仍在不斷發展中,期望透過科技公司及其智慧產品的幫助下,讓該行業可以繼續取得進步。
德國哥廷根大學測試昆蟲和微藻添加於飼料對雞肉品質的影響
2020/09/10
儘管素食風氣在西方國家越來越盛行,但全球人類對食用動物性產品的需求仍在持續增長,而動物的飼養通常需要投入大量的蛋白質飼料,未來飼料作物的生產會需要從農業用地中獨立出來,來避免進一步造成砍伐森林轉換成耕地等土地利用變化情形。不論在德國或是全球,昆蟲和微藻的養殖都一個是新興的領域。   在食品生產的永續轉變計畫的一項研究中,德國哥廷根大學的研究小組正在探討如何以更永續和被社會認可的方式生產動植物食品,研究員以餵食添加豆粕(大豆提取豆油後得到的副產品)飼料的雞當作控制組,和添加螺旋藻(spirulina)或昆蟲作為主要蛋白質來源飼料的肉雞作為實驗組來比對,並測試了這些蛋白質替代來源是否會改變雞肉的品質,試驗包含觀察動物的生長情況、檢測貨架存放期的雞肉品質和味覺感官品評等相關測試。【延伸閱讀】畜牧業新希望—益生菌Probiotics和溫度馴化   他們對132隻雞所進行的實驗分析結果顯示,添加黑水虻(Black Soldier Fly, Hermetia illucens (L.) )幼蟲粉末和螺旋藻於家禽飼料中並不會對雞肉品質造成負面影響,而利用黑水虻幼蟲粉末餵養生產出來的雞肉與現有的情況相似,用螺旋藻餵養生產的雞肉具有更濃烈的顏色和風味,總結來說,在尋找新的動物飼料蛋白質替代來源時,兩者皆能成為選項,而他們最新的研究成果發表在《糧食與農業科學雜誌》(Journal of the Science of Food and Agriculture, JSFA)上。   目前全球微藻生產價格仍然比豆粕昂貴許多,而且大多用來作為生物燃料、動物飼料或供人類食用,而在歐盟,昆蟲僅被授權用於人類食用和魚用飼料,且都必須透過經認證的動物飼料生產流程來製造,在不久的將來可能會批准其在家禽飼料上應用。

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