基于色差技术的微生物发酵床垫料发酵等级研究

潘志针; 刘波; 朱育菁; 陈峥; 许炼; 史怀

doi:10.19303/j.issn.1008-0384.2016.11.020

基于色差技术的微生物发酵床垫料发酵等级研究

doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2016.11.020

潘志针¹,
刘波^1, ,,
朱育菁¹,
陈峥¹,
许炼²,
史怀¹

1.
福建省农业科学院农业生物资源研究所, 福建福州 350003
2.
厦门大学生命科学院, 福建厦门 361005

基金项目:

福建省科技计划项目——省属公益类科研院所基本科研专项 2015R1018-10

福建省科技重大专项 2015NZ0003

详细信息

作者简介:
潘志针(1985-),男,硕士,主要从事生物化学和生物活性物质分析研究

通讯作者:
刘波(1957-),男,博士,研究员,主要从事微生物生物技术及农业生物药物研究(E-mail:Fzliubo@163.com)

中图分类号: S828
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出版历程
- 收稿日期: 2016-04-06
- 修回日期: 2016-05-26
- 刊出日期: 2016-11-01

Chromatic Determination of Fermentation Stages for Microbial Fermentation Bed in Pig Pan

1.
Institute of Agricultural Biological Resources, Fujian Academy of Agriculture Sciences, Fuzhou, Fujian 350003, China
2.
School of Life Science, Xiamen University, Xiamen, Fujian 361005, China

摘要

摘要: 采用TES-135色差仪对微生物发酵床大栏养猪场的160份垫料样本进行色度分析，采用亨特（Hunter）色差公式：△E=[（△L）²+（△a）²+（△b）²]^1/2对样本间的色差进行统计分析，结合STDEV算法，根据样本的色差相对于平均值（μ）的离散程度（σ），将垫料的发酵等级分为4级：0 ＜△E≤μ-2σ为发酵1级；μ-2σ＜△E≤μ为发酵2级；μ＜△E≤μ+2σ为发酵3级；△E>μ+2σ为发酵4级。通过表观颜色、干湿度、味道、腐烂程度等对不同发酵等级的垫料样本进行表观描述，结果显示垫料的色度分析能准确反应垫料的发酵等级。这为垫料发酵等级的快速鉴定奠定理论基础。
- 微生物发酵床垫料 /
- 色度分析 /
- 垫料分级
Abstract: Using a TES-135A color meter, 160 samples of bedding material from the microbial fermentation beds in pig pans were measured. The chromaticity data were fed to the Hunter's color difference formula, △E=[(△L)²+(△a)²+(△b)²]1/2, to obtain the △E value. Based on the average value (μ) and dispersion degree (σ) of △E, the stages of fermentation of the bedding material were classified. The 1^st stage ranged from 0 to μ-2σ, the 2^nd stage from μ-2σ to μ, the 3^rd stage from μ to μ+2σ, and the 4^th stage beyond μ+2σ. Subsequently, the apparent color, humidity, odor, and degree of decomposition were determined for samples from each fermentation stage. A regression analysis showed a high correlation between the colorimetric measurements and the observations suggesting the color meter might be used as a means to rapidly determine the fermentation stages of a microbial fermentation bed in a pig pan.
- microbial fermentation bed /
- chromaticity analysis /
- bedding material classification

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图 1 发酵床采样区域划分

Figure 1. Sampling areas on a microbial fermentation bed

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图 2 五点采样法

Figure 2. Five-point sampling method

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图 3 4个发酵等级垫料样品

注：A为发酵1级(0＜△E≤7.63)；B为发酵2级(μ-2σ＜△E≤39.06)；C为发酵3级(μ＜△E≤70.49)；D为发酵4级(△E>70.49)。

Figure 3. Photos of bedding material at 4 fermentation stages

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表 1 不同发酵等级垫料色差值△E范围

Table 1. Ranges of △E for 4 fermentation stages

垫料发酵等级	公式
发酵1级	0＜△E≤μ-2σ
发酵2级	μ-2σ＜△E≤μ
发酵3级	μ＜△E≤μ+2σ
发酵4级	△E>μ+2σ

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表 2 垫料样本色差统计

Table 2. Chromaticity of sampled bedding material

垫料编号	△E
1	18.51
2	11.26
3	31
4	11.56
5	35.49
6	31.08
7	32.51
8	38.29
9	34.23
10	42.76
11	30.4
12	21.17
13	32.78
14	21.16
15	25.29
16	15.03
17	37.41
18	20.45
19	6.8
20	26.94
21	34.35
22	38.81
23	32.16
24	39.57
25	28.55
26	32.32
27	44.54
28	29.67
29	40.89
30	35.72
31	41.34
32	42.13
33	33.46
34	44.95
35	40.37
36	35.56
37	23.01
38	35.46
39	41.43
40	45.28
41	23.82
42	27.47
43	21.39
44	37.18
45	29.28
46	19.63
47	16.91
48	26.28
49	28.34
50	20.35
51	16.86
52	68.25
53	63.99
54	61.91
55	67.5
56	46.96
57	70.86
58	36.59
59	68.21
60	64.41
61	58.87
62	69.91
63	62.5
64	51.33
65	75.88
66	75.69
67	62.22
68	13.48
69	48.16
70	55.07
71	42.39
72	64.98
73	56.83
74	64.81
75	44.56
76	64.79
77	77.9
78	64.52
79	71.33
80	67.39
81	64.02
82	75.45
83	64.33
84	67.57
85	25.01
86	75.28
87	50.79
88	51.82
89	48.64
90	79.66
91	66.45
92	57.29
93	30.47
94	29.55
95	30.77
96	35.76
97	32
98	22.4
99	27.15
100	38.83
101	35.58
102	25.1
103	38.56
104	39.02
105	39.41
106	23.8
107	30.46
108	30.53
109	30.23
110	20.76
111	33.7
112	33.6
113	33.65
114	28.85
115	27.66
116	27.9
117	27.95
118	24.4
119	24.8
120	33.01
121	20.36
122	20.56
123	31.38
124	34.19
125	32.6
126	36.86
127	34.47
128	38.26
129	33.73
130	38.24
131	45.71
132	39.02
133	34.63
134	34.25
135	38.07
136	40.14
137	31.02
138	34.92
139	28.92
140	35.52
141	41.13
142	27.1
143	33.6
144	36.27
145	38.02
146	33.6
147	36.02
148	28.7
149	37.23
150	40.04
151	38.81
152	41.22
153	33.86
154	32.76
155	29.84
156	40.56
157	33.39
158	40.35
159	34.16
160	35.06

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表 3 垫料发酵等级测定

Table 3. Determination of fermentation stages for bedding material

垫料发酵等级	公式	范围
发酵1级	0＜△E≤μ-2σ	0＜△E≤7.63
发酵2级	μ-2σ＜△E≤μ	7.63＜△E≤39.06
发酵3级	μ＜△E≤μ+2σ	39.06＜△E≤70.49
发酵4级	△E>μ+2σ	△E>70.49

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表 4 不同发酵等级垫料表观特征

Table 4. Characteristics of bedding material at various fermentation stages

发酵等级	表观颜色	干湿度	味道	发酵程度
发酵前	明黄	干	无	无
发酵1级	暗黄	干	无	无
发酵2级	灰黄	湿度小	轻微泥土味道	发酵程度低
发酵3级	棕灰	中等湿度	猪粪便味道	发酵程度中等
发酵4级	黑灰	湿度很大	氨臭味	发酵程度高

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参考文献(13)

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