SE525789C2 - Förfarande och anordning för att indikera ett hälsotillstånd hos ett mjölkdjur - Google Patents

Förfarande och anordning för att indikera ett hälsotillstånd hos ett mjölkdjur

Info

Publication number
SE525789C2
SE525789C2 SE0302094A SE0302094A SE525789C2 SE 525789 C2 SE525789 C2 SE 525789C2 SE 0302094 A SE0302094 A SE 0302094A SE 0302094 A SE0302094 A SE 0302094A SE 525789 C2 SE525789 C2 SE 525789C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
ion
concentration
milk
udder
measured
Prior art date
Application number
SE0302094A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0302094L (sv
SE0302094D0 (sv
Inventor
Mikael Gilbertsson
Mats Gustafsson
Original Assignee
Delaval Holding Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Delaval Holding Ab filed Critical Delaval Holding Ab
Priority to SE0302094A priority Critical patent/SE525789C2/sv
Publication of SE0302094D0 publication Critical patent/SE0302094D0/sv
Priority to PCT/SE2004/001133 priority patent/WO2005006849A1/en
Publication of SE0302094L publication Critical patent/SE0302094L/sv
Publication of SE525789C2 publication Critical patent/SE525789C2/sv

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/02Food
    • G01N33/04Dairy products
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01JMANUFACTURE OF DAIRY PRODUCTS
    • A01J5/00Milking machines or devices
    • A01J5/013On-site detection of mastitis in milk
    • A01J5/0131On-site detection of mastitis in milk by analysing the milk composition, e.g. concentration or detection of specific substances
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01JMANUFACTURE OF DAIRY PRODUCTS
    • A01J5/00Milking machines or devices
    • A01J5/013On-site detection of mastitis in milk
    • A01J5/0133On-site detection of mastitis in milk by using electricity, e.g. conductivity or capacitance
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01JMANUFACTURE OF DAIRY PRODUCTS
    • A01J5/00Milking machines or devices
    • A01J5/013On-site detection of mastitis in milk
    • A01J5/0136On-site detection of mastitis in milk by using milk flow characteristics, e.g. differences between udder quarters or differences with previous milking runs
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403Cells and electrode assemblies
    • G01N27/414Ion-sensitive or chemical field-effect transistors, i.e. ISFETS or CHEMFETS

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Description

konduktivitet mäts allmänt med en likströms- eller växelströmskrets som har en sond placerad i mjölkflödet. Den känsligaste delen av denna on-line-metod är sonden. Sonden innefattar vanligtvis två elektroder, till vilka en lik- eller växelström levereras för att skapa en elektrisk krets genom mjölken. Mjölkens konduktivitet bestäms genom mätningar av strömvariationer i strömkretsanordningen som innefattar sonden.
Avläsningarna är dock ofta inexakta beroende på avsättningar på elektroderna av kolloidala ämnen från mjölken, och också på grund av polarisering. Polarisering inträffar eftersom en del av de joner som migrerar mot elektroderna inte neutraliseras och följaktligen skapas en offsetström, eller läckström, mellan elektroderna. Närvaron av läckströmen ger upphov till inexakta koduktivitetsavläsningar. Olika aspekter av mjölkkonduktivitetsmätningar har patenterats, se t.ex. U.S. patent nr. 3,762,371; 5,416,4l7; S,302,903; 6,307,362 Bl och 6,378,455 Bl.
Uppfinningen i sammandrag Ett allmänt syfte med föreliggande uppfinning är således att åstadkomma ett förfarande respektive en anordning, för att indikera ett hälsotillstånd, t.ex. förekomst av mastitis, hos ett mjölkdjur on-line under mjölkning av mjölkdjuret, som saknar de nackdelar och begränsningar associerade med tidigare känd teknik som beskrivits ovan.
Ett särskilt syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkoma ett sådant förfarande och en sådan anordning, vilka är helt autoëatiska och kan tillhandahålla en indikation på ettïhälsotillstånd hos ett mjölkdjur innan huvuddelen av mjölkningen av det mjölkdjuret har avslutats. 10 15 20 25 30 b) Ytterligare ett syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett sådant förfarande och en sådan anordning, vilka tillhandahåller en indikation på ett mjölkdjurs hälsotillstånd genom att analysera mjölken direkt i mjölkningssystemet som används för att mjölka det mjölkdjuret. Ännu ett syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett sådant förfarande och en sådan anordning, som kan tillhandahålla en individuell indikering av hälsotillstånd för varje juverfjärdedel hos ett mjölkdjur.
Ytterligare ett syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkoma ett sådant förfarande och en sådan anordning, som är pålitliga, flexibla, tämligen billiga och relativt enkla att implementera i existerande mjölkningssystem.
Dessa och andra syften uppnås, enligt föreliggande uppfinning, medelst förfaranden och anordningar enligt de bifogade patentkraven.
Föreliggande uppfinning baseras på användningen av en jonselektiv sensor för att, on-line under mjölkning av ett mjölkdjur med en mjölkningsmaskin, mäta koncentrationen av en specificerad jon i mjölken som mjölkas från mjölkdjuret. Den jonselektiva sensorn är förbunden med en dator försedd med lämplig mjukvara för efterbehandling av data från sensorn.
Företrädesvis åstadkoms en jonselektiv sensor i varje mjölkledning i mjölkmaskinen använd för mjölkningen, för att mäta koncentrationen av den specificerade jonen i mjölken på en individuell juverfjärdedelsbasis. 10 15 20 25 30 y-rwïf 'f/:xfl Ä Jr' Föreliggande uppfinnare har observerat att sådana sensorer sörjer för en mätning, som indikerar olika hälsotillstånd hos mjölkdjuret. Faktum ärm att det har verifierats i laboratoriet att joner, som t.ex. natrium, kalium och klorid, är var och en extremt lämpliga som snabba och känsliga indikatorer på olika hälsotillstånd som t.ex. förekomst av mastitis, ett högt somatiskt cellräknevärde (SCC) i mjölken, förekomst av blod i mjölken, och ett tillstånd, vid vilket mjölken har en kvalitet som är lägre än en given kvalitet.
Datorn är försedd med mjukvara för att jämföra den uppmätta koncentrationen av den specificerade jonen med ett referenskoncentrationsvärde och för att indikera ett hälsotillstånd hos mjölkdjuret beroende på utgången av jämförelsen. Referenskoncentrationsvärdet kan ges som ett värde, vilket anses vara normalt för mjölk från ett friskt mjölkdjur i allmänhet, eller normalt för mjölk från det speciella mjölkdjuret.
För att erhålla en snabb sond implementeras den jonselektiva sensorn, eller var och en av de jonselektiva sensorerna, företrädesvis i en, eller var och en av mjölkledningarna, i mjölkmaskinen som används för mjölkning. Låga ”carry over"- effekter har observerats experimentellt.
En känslig sond erhålls eftersom den jonselektiva sensorn kan mäta väldigt små koncentrationer av en specificerad jon. Den specificerade jonen skall vara en jon, som har bra korrelering med häflsotillståndet som ska indikeras.
Föreliggande uppfinnare har observerat att natriumjonen är en utmärkt kandidat att indikera subkiinisk mastitis eftersom natriumjonkoncentrationen ökar snabbt och mycket så fort mjölkdjuret blir infekterat. Preliminära undersökningar 10 15 20 25 30 f-fïf' f}*f')n QLQ i! Q/ visar att kloridjonen skulle vara en bra indikator på klinisk mastitis eftersom kloridjonkoncentrationen inte verkar öka under den subkliniska fasen, men påverkas starkt när mjölkdjuret har utvecklat klinisk mastitis.
Enligt en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning erhålls en speciellt känslig sond. Här används två olika jonsensitiva sensorer: en för att mäta natriumjonkoncentrationen och en för att mäta kaliumjonkoncentrationen. Eftersom det har observerats att natriumjonkoncentrationen ökar hos ett djur som har mastitis, medan kaliumjonkoncentrationen minskar, kan en väldigt känslig sensor erhållas. Mastitis kommer att indikeras enbart om natriumjonkoncentrationen är över ett första kritiskt värde och kaliumjonkoncentrationen är under ett andra kritiskt värde.
Eftersom mastitis kan utvecklas enbart i en enda juverfjärdedel förbättras känsligheten ytterligare om en jonselektiv sensor åstadkoms i var och en av mjölkmaskinens mjölkledningar, för att mäta koncentrationen av varje jon i mjölken individuellt för varje juverfjärdedel.
Jonselektiva sensorer, såsom jonselektiva elektroder (ISE) och jonselektiva fälteffekttransistorer (ISFET), är kända inom området, se t.ex. U.S. patent nr. 4,844,097; 6,290,838 Bl och 6,297,87l Bl; sammanfattningen av ”Ion-selective field effect transistor (ISFET)-based calcium ion sensor with photocured polyurethane membrane suitable for ionised calcium determination in milk", A. Bratov m.fl., Anal. Chim. Acta, 408/1-2 (57-64), 2dQ0; och artikeln "On-line microbial detection (part 1, microbial examination of milk)", N. Ashley, Dairy Industries International, vol. 56, nr. 10, sid. 39 (3), 10 15 20 25 30 [fffi 1"' F] :3 F; v »_ u) I* .Å f' oktober 1991, vars innehåll härmed införs häri genom dessa hänvisningar. Inget av dokumenten beskriver emellertid jonselektiva sensorer som snabba och känsliga sonder för att indikera ett hälsotillstånd hos ett mjölkdjur, såsom förekomst av mastitis, eller ett högt somatiskt cellräknevärde i mjölken från mjölkdjuret on-line under mjölkning. Faktum är att den senare artikeln leder bort från föreliggande uppfinning genom att konstatera att ”impedans/konduktans generellt inte kommer att bli användbara tekniker för mikrobiska bestämningar i mjölk beroende på nödvändigheten av tillväxt av mikroorganismer under en lång testperiod".
Ytterligare särdrag hos och fördelar med uppfinningen framgår nedan av den detaljerade beskrivningen av föredragna utföringsformer av uppfinningen, vilka visas i de bifogade figurerna 1-5, som endast är åskådliggörande och således inte begränsande för uppfinningen.
I den följande detaljerade beskrivningen är de mjölkproducerande djuren kor. Uppfinningen är emellertid inte begränsad till kor, utan är tillämpbar på alla djur som har möjligheten att producera mjölk, såsom får, getter, bufflar, hästar, etc. Med termen juverfjärdedel menas en separat enhet för mjölkproduktion hos ett mjölkdjur, där mjölken som produceras däri extraheras från en enda spene. Förutsatt således att djuret är t.ex. ett får eller en häst ska termen juverfjärdedel som används i beskrivningen bytas mot juverhalva.¿ Kortfattad beskrivning av ritningarna Fig. 1 visar schematiskt, i perspektivvy, huvuddelar av en mjölkningsmaskin försedd med en anordning för att indikera 10 15 20 25 30 ett hälsotillstånd, t.ex. förekomst av mastitis, hos en ko on-line under mjölkning enligt en generell utföringsform av föreliggande uppfinning.
Fig. 2 visar schematiskt en jonselektiv sensor för användning i anordningen för att indikera ett hälsotillstånd hos en ko.
Fig. 3 är ett diagram över utspänning för en jonselektiv sensor som uppmätts av en uppfinningsenlig exempelanordning för att indikera förekomst av mastitis hos kor under mjölkning den 24 och 25 september 2002.
»Fig. 4 är ett diagram över motsvarande referensräknevärden för somatiska celler som bestämts i mjölken producerad vid mjölkningarna den 24 och 25 september 2002.
Fig. 5 är ett diagram över utspänningen hos en jonselektiv sensor som funktion av logaritmen av motsvarande referensräknevärden för somatiska celler, varvid korrelationskoefficienten mellan kvantiteterna indikeras.
Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer Fig.l visar några av huvuddelarna i en automatiserad mjölkningsstation för kor, vari föreliggande uppfinning är implementerad. Den automatiserade mjölkningsstationen innefattar fyra spenkoppar 11, av vilka endast en visas för enkelhetens skull. Varje spenkopp ll är förbunden med en respektive mjölkledning 13, som i sin tur är förbunden med en slutenhet 15 via en respektive ventil eller regulator 17, en respektive mjölkledning 18, en respektive flödesmätare 19 och en gemensam mjölkmätare 21. Slutenheten är förbunden med en vakuumkälla (ej visad) via en mjölk/luftseparator 25 och en vakuumförsörjningsledning 23. 10 15 20 25 30 I' fl. f' H H (\ v :_ u) i t, Under mjölkningen av en kos spenar, appliceras spenkopparna på en kos spenar typiskt av en robotarm (ej visad) och vakuum ansluts till slutenheten 15 via vakuumförsörjningsledningen 23 för att suga mjölk från kons spenar, genom mjölkledningarna 13 och in i slutenheten 15. Ventilerna eller regulatorerna 17 kan användas för att styra de individuella vakuumnivåerna i spenkopparna 11. Mjölken från varje juverfjärdedel hos kon mäts individuellt av flödesmätarna 19, varefter mjölkmassan från kon mäts av den gemensamma mjölkmätaren 21. Slutligen uppsamlas mjölken i slutenheten 15 och luften sugs ut genom ledningen 23.
Vidare innefattar mjölkningsmaskinen ett pump- och regulatorsystem 27 för att pumpa mjölken till t.ex. en större mjölklagringstank (ej visad) via en 29 av ett flertal utgående mjölkledningar 29, 31 förbundna med slutenheten. En annan utgående mjölkledning 31 kan användas för att kassera mjölk från mjölkningen av en ko, för att pumpa mjölk till en annan tank eller för att pumpa mjölk till en utfodringsanordning för att utfodra kalvar.
Mjölkningsmaskinen är med fördel förbunden med en datorbaserad behandlings- och styranordning 35, som är ansvarig för behandling och styrning av mjölkningsmaskinen, och innefattar typiskt en mikrodator, lämplig mjukvara och en databas innefattande information om alla kor som mjölkas av mjölkningsmaskinen, såsom t.ex. när respektive ko senast mjölkades, när hon senast utfodrades, hennes mjölkproduktion, hennes hälsa etcfïj Föreliggande uppfinning föreslår en förbättrad anordning för att indikera ett hälsotillstånd hos en ko on-line under 10 15 20 25 30 Ff~v w-»n \J¿L-\/) /\__,:,- mjölkning. Anordningen, schematiskt visad med hänvisningsnummer 33 i Fig. 1, innefattar en eller flera jonselektiva sensorer.
I Fig.2 visas schematiskt ett exempel på en sådan jonselektiv sensor i detalj. Denna jonselektiva sensor är en ISFET (jonselektiv fälteffekttransistor) 40, vari två åtskilda områden av n-typ, emittern S och kollektorn D, är implanterade i ett halvledande bulkkiselsubstrat B av p-typ.
En styreoxid 46 är deponerad ovanpå emittern och kollektorn.
För detekteringen av andra joner än protoner, deponeras ett jonselektivt membran ovanpå styreoxiden 46 på ISFET:en, varvid en så kallad MEMFET (membranfälteffekttransistor) skapas.
Valfritt är ett mellanliggande skikt 44 bestående av PolyHEMA (poly-2-hydroxyetylmetakrylat) beläget mellan ISFET:ens styreoxid 46 och det jonselektiva membranet 43. PolyHEMA är kovalent bundet till ISFET:ens styreoxid 46 genom tidigare behandling av dess yta. Skiktet är genomdränkt i en pH- buffertlösning innehållande den specificerade jon som ska mätas. På detta vis elimineras lösningens pH-värdes påverkan på mätningarna.
-I den laterala riktningen omges det jonselektiva membranet av isolerande harts 45. Det jonselektiva membranet 43 såväl som en referenselektrod 41 exponeras för mjölk 42 som ska undersökas. Om ett positivt externt fält Væ påförs ISFET:ens yta, trycks hål i bulkkiseln av p-typ bort från halvledarens yta. Om potentialen är tillräckligt hög attraheras elektroner till halvledarytan..vilket resulterar i ett inversionsskikt.
När inversion uppträder skapas en ledande kanal 47 av elektronerna. Ändringar av VGS kommer att ge upphov till 10 15 20 25 30 förändringar av elektrondensiteten i inversionsskiktet.
Förändringar i emitterströmmen genom inversionsskiktet kan mätas. I praktiken hålls emitterströmmen konstant genom att motverka förändringen av emitterströmmen medelst en förändring av referenselektrodens 41 potential.
Det jonselektiva membranet 43 är en mycket viktig beståndsdel i MEMFET:en eftersom receptormolekylerna, jonoforerna, i membranet 43 bestämmer sensorns selektivitet för jonen som ska mätas mot interfererande joner. Jonoforerna bildar ett starkt komplex med måljonen. Membranets potential beror på provets jonkoncentration. En förändring av membranets potential konverteras till en förändring av strömmen mellan emitter- och kollektoromrâdena i fälteffekttransistorn.
Eftersom signalen är proportionell mot logaritmen av måljonens koncentration kan en stor vidd koncentrationer mätas.
Den jonselektiva sensorn kan anordnas i en separat ledning, åstadkommen för att leda bort ett mjölkprov från en eller flera av mjölkledningarna 18. Valfritt förs mjölkprovet tillbaka till mjölkledningen/mjölkledningarna 18 eller förs det till slutenheten 15 efter att ha passerat den jonselektiva sensorn. Emellertid anordnas med fördel den jonselektiva sensorn inuti en av mjölkledningarna l8.r Företrädesvis anordnas åtminstone en jonselektiv sensor i var och en av mjölkledningarna 18 för att individuellt mäta koncentrationen av åtminstone en specificerad jon i mjölk från var och en avfkons juverfjärdedelar. Referenselektroden 41 kan vara gemensam för ett flertal av sensorerna.
Följande olika joner kan särskilt mätas: 10 15 20 25 30 PPI' Uni'- 11 Na* Ki- Cl' Ü Ü Ü Ü H* (som pH-värde) Vidare kan temperaturen hos mjölken från var och en av juverfjärdedelarna mätas individuellt, delvis för kalibrering av sensorerna, delvis för att vara en indikator i sig själv eller i kombination med någon av de joner som räknats upp ovan. Olika joner kan testas för att indikera olika hälsotillstånd. Följande hälsotillstånd kan indikeras för varje juverfjärdedel individuellt genom att mäta en eller flera av jonerna i den icke-uttömmande listan ovan: förekomst av subklinisk mastitis förekomst av klinisk mastitis högt SCC-värde i mjölken närvaro av blod i mjölken D Ü Ü Ü Ü låg kvalitet på mjölken (dvs. en kvalitet lägre än en given kvalitet som definierats på ett valt sätt bland ett flertal olika sätt) Syftet att identifiera kor och deras juverfjärdedelar, vilka har ett speciellt hälsotillstånd, såsom t.ex. mastitis, förhöjt somatiskt cellräknevärde (SCC) eller blod i mjölken, kan vara att ha möjlighet att behandla eller övervaka dessa kor, eller att styra mjölken från dem så att den inte blandas med mjölk från friska kor eller kor som har låga SCC-värden.
Var och en av de jonselektiva sensorerna 40 i anordningen 33 är inrättad att upprepade gånger känna av koncentrationen av en specificerad jon (som ett respektive utspänningsvärde) och är inkopplad för att leverera en ström av utspänningsdata till 10 15 20 25 30 den datorbaserade behandlings- och styranordningen 35. Den datorbaserade behandlings- och styranordningen 35 lagrar ett referensvärde, som kan vara ett värde att betrakta S0m fl0rmält för mjölk från en frisk ko i allmänhet, eller normalt för mjölk från den speciella kon eller den speciella juverfjärdedelen hos kon. Behandlings- och styranordningefl 35 innefattar mjukvarukod för att upprepade gånger jämföra utspänningsdata, som visar koncentrationen av den specificerade jonen, med referensvärdet, och för att indikera ett hälsotillstånd hos kons juverfjärdedel beroende på utgången av jämförelsen.
Indikeringen kan vara någon av följande.
U En notering i ett fält för den kon eller den kons juverfjärdedel i databasen som finns i behandlings- och styranordningen 35 u Alarm till en bonde om en kos eller en kos juverfjärdedels hälsotillstånd för att han/hon ska ge kon eller kons juverfjärdedel behandling U Indikering till en anordning för automatisk behandling av en ko att behandla kon D Indikering till mjölkningsmaskinen att styra mjölk som mjölkats från kons juver eller juverfjärdedel till en specifik av ett flertal mjölklagringstankar U Indikering till mjölkningsmaskinen att genast avbryta mjölkningen o Indikering till en anordning för automatisk rengöring av mjölkmaskinenfiatt rengöra mjölkningsmaskinen Det skall inses att en eller flera valda av indikeringarna kan utföras beroende på utgången av jämförelsen. Till exempel kan en liten avvikelse mellan ett uppmätt värde och ett 10 15 20 25 30 f-fïf' Wmfkx \J Ä-n I, KJ u 13 referensvärde ge upphov till en notering i databasen, medan en större avvikelse kan ge upphov till en indikation avseende behandling eller mjölkning.
Det skall vidare inses att tvâ eller flera av jonerna och valfritt temperaturen kan mätas samtidigt, så att varje uppmätt värde kan jämföras med ett respektive referensvärde, och att indikationen (indikationerna) som ska göras beror på alla eller några av jämförelserna.
Alternativt skapas ett indexvärde från flera uppmätta värden (där de olika uppmätta värdena kan ges olika vikt) och jämförs med ett referensindexvärde, varvid indikationen (indikationerna) som ska göras beror på den jämförelsen.
Föreliggande uppfinnare har funnit att två olika jonsensitiva sensorer för att mäta natriumjonkoncentrationen och kaliumjonkoncentrationen samtidigt skulle vara ett bra val för att indikera mastitis. Eftersom det har observerats att natriumjonkoncentrationen ökar för en ko som har mastitis, medan kaliumjonkoncentrationen minskar, erhålls en mycket känslig indikator. Mastitis skulle indikeras endast om natriumjonkoncentrationen är över ett första kritiskt värde och kaliumjonkoncentrationen är under ett andra kritiskt värde.
Funktionen av en natriumselektiv sensor on-line under mjölkning av den vänstra, bakre juverfjärdedelen hos ett flertal kor har verifierats experimentellt. Sensorn som användes vlair komliiëgsiellt tillgänglig från sENTRoN, Nederländerna. 10 15 20 25 30 f? (W gffi \J m- I' L! /' 14 Fig. 3 är ett exempel på ett diagram över den jonselektiva sensorns spänning som avlästs varannan sekund under mjölkning av kor den 24 och 25 september 2002. De olika kor som mjölkats är indikerade med olika numer. Ko nummer 929 utvecklade klinisk mastitis under den 24 september 2002, vilket tydligt kan ses i diagrammet. Utspänningen har minskat signifikant (svarande mot en signifikant ökning av natriumjonkoncentrationen) vid den andra indikerade mjölkningen omkring kl. 11 på förmiddagen den 24 september 2002 jämfört med den första indikerade mjölkningen omkring kl. 6.30 på morgonen den 24 september 2002.
Fig. 4 är ett diagram över motsvarande referensräknevärden för somatiska celler som bestämts i mjölken erhållen under mjölkningen den 24 och 25 september 2002. Det somatiska cellräknevärdet för ko nummer 929 (de tre staplarna motsvarar den första, den andra resp. den tredje mjölkningen under perioden) indikerar att den natriumselektiva sensorn är snabbare än räkning av somatiska celler för att indikera mastitis.
För att bestämma om den natriumselektiva sensorn också är en bra indikator för att indikera höga somatiska cellräknevärden korrelerades den natriumselektiva sensorns utspänning med de somatiska cellräknevärdena. Fig. 5 är ett diagram över den natriumselektiva sensorns utspänning som en funktion av logaritmen av de motsvarande referensräknevärdena för somatiska celler. Korrelationskoefficienten mellan kvantiteterna bestämdes till 0,4l44.
Under försöken erhölls en något bättre korrelationskoefficient för den natriumselektiva sensorn jämfört med en vanligen använd konduktivitetsmätare, trots 10 15 20 25 30 rffl" ffwfw 15 det faktum att signalen från den natriumselektiva sensorn är en råsignal, som inte hade behandlats statistiskt, filtrerats eller korrelerats med andra typer av data. Det tros att korrelationskoefficienten komer att vara ännu högre om den natriumselektiva sensorn kombineras med en kaliumselektiv sensor och/eller en kloridsensitiv sensor.
Natriumjonen är således en lämplig jon för att indikera mastitis och även för att indikera höga SCC-värden eftersom natriumjonkoncentrationen i mjölken från en kos juverfjärdedel ökar så fort kons juverfjärdedel blir infekterad.
Preliminära undersökningar visar att kloridjonen är en bra indikator för klinisk mastitis eftersom kloridjonkoncentrationen inte verkar öka under den subkliniska fasen, men ökar kraftigt när kon har utvecklat klinisk mastitis.
Vidare skulle temperaturen kunna vara en indikator på en sjuk ko om den kan mätas väldigt noggrant eftersom temperaturen hos en sådan ko, och motsvarande hos hennes mjölk, typiskt är förhöjd.
Det skall inses att föreliggande uppfinning kan innefatta att indikationen/indikationerna som ska göras även beror på andra data för att erhålla en ännu känsligare indikator. Sådana andra data kan komma från all slags kunskap om kon, hennes juverfjärdedelar,¿éller mjölken därifrån. Mätdata kan ha sitt ursprung från anordningar som mäter kons beteende som t.ex. hennes aktivitet,-födointag, rörelsemönster etc. eller från anordningar som mäter mjölken som t.ex. flödesmätare, konduktivitetsmätare, cellräknare etc. Referensvärdena och de 10 15 20 25 30 FÖR' u _.. u.' f? 'W §\ i vf' 16 kritiska värdena kan även fastställas baserade på ovan nämnda kunskap eller data.
Det skall vidare inses att genom att implementera utföringsformen ovan i en mjölkningsmaskin med fyra slutenheter (ej visade) - en för varje juverfjärdedel, kan mjölk transporteras och tas om hand på en individuell juverfjärdedelsbasis, t.ex. mjölk från juverfjärdedelar som har lågt SCC-räknevärde kan uppsamlas i en tank och mjölk från juverfjärdedelar som har högt SCC-räknevärde kan uppsamlas i en annan tank.
Medan utföringsformerna av de jonselektiva sensorerna har beskrivits som monterade i mjölkledningarna 18, och således mäter koncentration av en specificerad jon i mjölk från var och en av juverfjärdedelarna individuellt, kan en jonselektiv sensor icke desto mindre inkopplas nedströms om den punkt där mjölk från juverfjärdedelarna blandas. Till exempel i en mjölkningsmaskin där spenkopparna är förbundna till en enda mjölkledning via en spenkoppscentral (uppströms om slutenheten) kan den jonselektiva sensorn placeras i denna enda mjölkledning.
Det skall vidare inses av en fackman att föreliggande uppfinning kan implementeras i praktiskt taget varje typ av automatiserad, halvautomatiserad, eller manuellt mjölkningssystem.
Vidare kan principerna för föreliggande uppfinning implementeras föråett annat syfte för att fastställa kvaliteten på rengöring eller sköljning av mjölkningsmaskinen, eller som en indikator på när rengöring eller sköljning av mjölkningsmaskinen är färdig. 10 15 20 25. 30 Fn;- r*1 r", (É v' i.. y; ißáø 17 Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning rengörs mjölkningsmaskinen av en rengöringsvätska, varvid rengöringsvätskan har en koncentration av en specificerad jon, som är skild från den som mjölken har. Koncentrationen av den specificerade jonen i mjölkningsmaskinen övervakas under rengöringen medelst en jonselektiv sensor, koncentrationen av den specificerade jonen som övervakas under rengöringen jämförs med ett referenskoncentrationsvärde för rengöring och baserat på jämförelsen av koncentrationen av den specificerade jonen som övervakas under rengöringen och referenskoncentrationsvärdet för rengöring indikeras att rengöringen är färdig eller kvaliteten på rengöringen.
På liknande vis kan mjölkningsmaskinen sköljas av en sköljvätska före och/eller efter att ha rengjorts av rengöringsvätskan, varvid sköljvätskan har en koncentration av den specificerade jonen, som är skild från den som mjölken har och/eller den som rengöringsvätskan har. Koncentrationen av den specificerade jonen i mjölkningsmaskinen övervakas under sköljningen medelst en jonselektiv sensor, koncentrationen av den specificerade jonen som övervakas under sköljningen jämförs med ett referenskoncentrationsvärde för sköljning och baserat på jämförelsen av koncentrationen av den specificerade jonen som övervakas under sköljningen och referenskoncentrationsvärdet för sköljning indikeras att sköljningen är färdig eller kvaliteten på sköljningen.
Särskilt övervakasfflf-jonen, dvs. pH-värdet, under rengöringen och/eller sköljnifišèn.
Om mjölken, rengöringsvätskan och sköljvätskan har liknande koncentrationer av den specificerade jonen, kan en given (1 i) LW *J fw *3 mänqd av den S J0ne t' " H . och/eller sköljVätskan_ I dettan lllfâras rengorlngsvätskan avseen k . e an andra joner än de som har exemplifierats - ._ 1 forellggande text användas.

Claims (25)

10 15 20 25 30 f- (x r' P7 :w f) v ._ s.) 1 å; ./ 19 PATENTKRAV
1. Förfarande för att indikera ett hälsotillstånd hos ett mjölkdjur on-line under mjölkning av nämnda mjölkdjur medelst en mjölkningsmaskin, k ä n n e t e c k n a t a v stegen att: - koncentrationen av en specificerad jon i den mjölk, som sugs från nämnda mjölkdjurs juverfjärdedel eller juver, mäts under nämnda mjölkning medelst en jonselektiv sensor (40), - den uppmätta koncentrationen av nämnda specificerade jon jämförs med ett referenskoncentrationsvärde och - beroende på utgången av nämnda jämförelse indikeras ett hälsotillstånd hos nämnda mjölkdjur.
2. Förfarande enligt patentkrav 1, varvid nämnda specificerade jon är Na*.
3. Förfarande enligt patentkrav 1, varvid nämnda specificerade jon är K*.
4. Förfarande enligt patentkrav 1, varvid nämnda specificerade jon är Cl".
5. Förfarande enligt patentkrav 1, varvid nämnda specificerade jon är H* och koncentrationen av nämnda specificerade jon ges som ett pH-värde.
6. Förfarande enligt något av patentkraven 1-5, varvid nämnda hälsotillstånd innefattar förekomst av mastitis. 10 15 20 25 30 gj n f* ry n q u, f.- m) l ' Ü 20
7. Förfarande enligt något av patentkraven 1-6, varvid nämnda hälsotillstånd innefattar ett högt somatiskt cellräknevärde (SCC) i mjölken från nämnda mjölkdjurs juverfjärdedel eller juver.
8. Förfarande enligt något av patentkraven 1-7, varvid nämnda hälsotillstånd innefattar närvaron av blod i mjölken från nämnda mjölkdjurs juverfjärdedel eller juver.
9. Förfarande enligt något av patentkraven 1-8, varvid nämnda hälsotillstånd innefattar ett tillstånd, vid vilket mjölken från nämnda mjölkdjurs juverfjärdedel eller juver har en kvalitet lägre än en given kvalitet,
10. Förfarande enligt något av patentkraven 1-9, varvid nämnda mjölkdjur, i samband med nämnda mjölkning men efter steget att indikera ett hälsotillstånd, automatiskt behandlas beroende på det indikerade hälsotillståndet.
11. Förfarande enligt något av patentkraven 1-10, varvid en bonde, i samband med nämnda mjölkning men efter steget att indikera ett hälsotillstånd, automatiskt meddelas beroende på det indikerade hälsotillståndet.
12. Förfarande enligt något av patentkraven 1-ll, varvid mjölk som sugs från nämnda mjölkdjurs juverfjärdedel eller juver under nämnda mjölkning, efter steget att indikera ett hälsotillstånd, styrs till en specifik av ett flertal mjölklagringstankar beroende på det indikerade hälsotillståndet;,”
13. Förfarande enligt något av patentkraven 1-12, varvid mjölkningen av nämnda mjölkdjur, genast efter steget att 10 15 20 25 30 v' fw L" f? r: (W v :_ xJl , _, a* 21 indikera ett hälsotillstånd, avbryts beroende på det indikerade hälsotillstândet.
14. Förfarande enligt något av patentkraven 1-13, varvid - nämnda mjölkmaskin rengörs av en rengöringsvätska, varvid nämnda rengöringsvätska har en koncentration av nämnda specificerad jon, som är olik den som nämnda mjölk har, - koncentrationen av nämnda specificerade jon mäts i nämnda mjölkmaskin under nämnda rengöring medelst nämnda jonselektiva sensor (40), - koncentrationen av nämnda specificerade jon som mäts under nämnda rengöring jämförs med ett referenskoncentrationsvärde för rengöring och - en kvalitet på.nämnda rengöring indikeras beroende på utgången av nämnda jämförelse av nämnda koncentration av nämnda specificerade jon som mäts under nämnda rengöring och nämnda referenskoncentrationsvärde för rengöring.
15. Förfarande enligt patentkrav 14, varvid - nämnda mjölkmaskin sköljs av en sköljvätska efter att ha rengjorts av nämnda rengöringsvätska, varvid nämnda sköljvätska har en koncentration av nämnda specificerad jon, som är olik den som nämnda rengöringsvätska har, - koncentrationenfav nämnda specificerade jon mäts i nämnda mjölkmaskin,under«nämnda sköljning medelst nämnda jonselektiva sensor (40), 10 15, 20 25 30 rng' f2'-“>:"\ v .__ t) 1 f' 22 - koncentrationen av nämnda specificerade jon som mäts under nämnda sköljning jämförs med ett referenskoncentrationsvärde för sköljning, och - en kvalitet på nämnda sköljning indikeras beroende på utgången av nämnda jämförelse av nämnda koncentration av nämnda specificerade jon som mäts under nämnda sköljning och nämnda referenskoncentrationsvärde för sköljning.
16. Förfarande enligt något av patentkraven 1-15, varvid - koncentrationen av en andra specificerad jon i mjölken, som sugs från nämnda mjölkdjurs juverfjärdedel eller juver under nämnda mjölkning, mäts medelst en andra jonselektiv sensor (40), och - den uppmätta koncentrationen av nämnda andra specificerade jon jämförs med ett andra referenskoncentrationsvärde, varvid nämnda mjölkdjurs hälsotillstånd som indikeras även beror på utgången av jämförelsen av nämnda uppmätta koncentration av nämnda andra specificerade jon och nämnda andra referenskoncentrationsvärde.
17. Förfarande enligt patentkrav 16, varvid - koncentrationen av en tredje specificerad jon i mjölken, som sugs från nämnda mjölkdjurs juverfjärdedel eller juver under nämnda mjölkning, mäts medelst en tredje jonselektiv sensor (40), och ¿f - den uppmätta koncentrationen av nämnda tredje specificerade jon jämförs med ett tredje referenskoncentrationsvärde, varvid nämnda mjölkdjurs hälsotillstånd som indikeras även 10 15 20 25 30 rrwv Wvwñ :__- ___ Q 1 \.> f' 23 beror på utgången av jämförelsen av nämnda uppmätta koncentration av nämnda tredje specificerade jon och nämnda tredje referenskoncentrationsvärde.
18. Anordning enligt patentkrav l, varvid - nämnda specificerade jon är Na*, - koncentrationen av K* i mjölken, som sugs från nämnda mjölkdjurs juverfjärdedel eller juver under nämnda mjölkning mäts medelst en andra jonselektiv sensor (40), 4 den uppmätta koncentrationen av K* jämförs med ett andra referenskoncentrationsvärde, och - ett hälsotillstånd för nämnda mjölkdjur, speciellt förekomst av mastitis, indikeras förutsatt att koncentrationen av Na* är högre än nämnda första referenskoncentrationsvärde och koncentrationen av K* är lägre än nämnda andra referenskoncentrationsvärde.
19. Förfarande enligt något av patentkraven 1-18, varvid - temperaturen på mjölken, som sugs från nämnda mjölkdjurs juverfjärdedel eller juver under nämnda mjölkning, mäts medelst en temperatursensor, och - den uppmätta temperaturen jämförs med ett referenstemperaturvärde, varvid nämnda mjölkdjurs hälsotillstånd som indikeras även beror på utgången av jämförelsen,av nämnda uppmätta temperatur och nämnda referenstemperaturvärde. 10 15 20 25 30 ff fï F: f? Fx F) Oz.- L) I .v . 24
20. Anordning innefattande ett behandlingsorgan (35) och åtminstone en jonselektiv sensor (40) inrättad att utföra förfarandet enligt något av patentkraven 1-19.
21. Anordning för att indikera ett mjölkdjurs hälsotillstånd on-line under mjölkning av nämnda mjölkdjur medelst en mwUmnwmmmdn,kännetecknat av: - en jonselektiv sensor (40) för att mäta koncentrationen av en specificerad jon i mjölken, som sugs från nämnda mjölkdjurs juverfjärdedel eller juver under nämnda mjölkning och - ett behandlingsorgan (35) för att jämföra den uppmätta koncentrationen av nämnda specificerad jon med ett referenskoncentrationsvärde och för att indikera ett hälsotillstånd hos nämnda mjölkdjur beroende på utgången av nämnda jämförelse.
22. Anordning enligt patentkrav 21 vidare innefattande - en andra jonselektiv sensor (40) för att mäta koncentrationen av en andra specificerad jon i mjölken, som sugs från nämnda mjölkdjurs juverfjärdedel eller juver under nämnda mjölkning, varvid - nämnda behandlingsorgan är inrättat att jämföra den uppmätta koncentrationen av nämnda andra specificerade jon med ett andra referenskoncentrationsvärde, och att även basera det indikeråde hälsotillståndet hos nämnda mjölkdjur på utgången av jämförelsen av nämnda uppmätta koncentration av nämnda andra specificerade jon och nämnda andra referenskoncentrationsvärde. 10 15 20 25 30 F'^"f x \/.-\. 25 Fjrxfi l \Jr
23. Anordning enligt patentkrav 22, varvid nämnda första och andra specificerade joner är Na* och K*.
24. Anordning enligt något av patentkraven 21-23, varvid det indikerade hälsotillståndet hos nämnda mjölkdjur innefattar något av förekomst av mastitis, ett högt somatiskt cellräknevärde (SCC) eller närvaro av blod i mjölken från nämnda mjölkdjurs juverfjärdedel eller juver, eller ett tillstånd, vid vilket mjölken från nämnda mjölkdjurs juverfjärdedel eller juver har en kvalitet lägre än en given kvalitet.
25. Anordning enligt något av patentkraven 21-24, varvid - nämnda jonselektiva sensor (40) är inrättad att mäta koncentrationen av nämnda specificerade jon i nämnda mjölkmaskin under rengöring eller sköljning av nämnda mjölkmaskin med en vätska, varvid nämnda vätska har en koncentration av nämnda specificerade jon, som är olik den som nämnda mjölk har, - nämnda behandlingsorgan (35) är inrättat att jämföra koncentrationen av nämnda specificerade jon som uppmätts under nämnda rengöring eller sköljning med ett rengörings- eller sköljningsreferenskoncentrationsvärde, och - en kvalitet på nämnda rengöring eller sköljning indikeras beroende på utgången av nämnda jämförelse av nämnda specificerade jonïsom uppmätts under nämnda rengöring eller sköljning och nämnda rengörings- eller sköljningsreferenskoncentrationsvärde.
SE0302094A 2003-07-17 2003-07-17 Förfarande och anordning för att indikera ett hälsotillstånd hos ett mjölkdjur SE525789C2 (sv)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0302094A SE525789C2 (sv) 2003-07-17 2003-07-17 Förfarande och anordning för att indikera ett hälsotillstånd hos ett mjölkdjur
PCT/SE2004/001133 WO2005006849A1 (en) 2003-07-17 2004-07-14 Method and apparatus for indicating a health condition of a milking animal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0302094A SE525789C2 (sv) 2003-07-17 2003-07-17 Förfarande och anordning för att indikera ett hälsotillstånd hos ett mjölkdjur

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0302094D0 SE0302094D0 (sv) 2003-07-17
SE0302094L SE0302094L (sv) 2005-01-18
SE525789C2 true SE525789C2 (sv) 2005-04-26

Family

ID=27765010

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0302094A SE525789C2 (sv) 2003-07-17 2003-07-17 Förfarande och anordning för att indikera ett hälsotillstånd hos ett mjölkdjur

Country Status (2)

Country Link
SE (1) SE525789C2 (sv)
WO (1) WO2005006849A1 (sv)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8076143B2 (en) 2005-05-25 2011-12-13 Westfall Geofrey J Method for determining quality of milk and presence of mastitis
SE531678C2 (sv) * 2006-11-30 2009-06-30 Delaval Holding Ab Metod för att detektera mastit hos mjölkdjur, ett mjölkningssystem och en datorprogramprodukt
US8217992B2 (en) 2007-01-11 2012-07-10 The Jackson Laboratory Microscopic imaging techniques
US7772569B2 (en) 2008-04-01 2010-08-10 The Jackson Laboratory 3D biplane microscopy
CL2009000437A1 (es) 2009-02-26 2009-09-04 Valenzuela Ronnie Uslar Sistema de retiro independiente automatico de pezoneras el que incorporado a cualquier equipo mecanizado de ordeno convencional, discrimina automaticamente cuando se termina la leche contenida en cada cuarto glandular mamario, comprende en cada manguera corta se cada pezonera un sensor de flujo discreto y otro de vacio, interconectados a un controlador.
NL1037157C2 (nl) * 2009-07-29 2011-02-02 Lely Patent Nv Genereren van een attentiewaarde in een geautomatiseerde melkinrichting.
AU2013364503B2 (en) * 2012-12-20 2017-06-22 Agresearch Limited A method and system for determining milk characteristics for individual animals in a herd
CN105301079B (zh) * 2015-10-13 2019-10-15 上海小海龟科技有限公司 用于待测物离子活度检测的半导体器件及其检测方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8512796D0 (en) * 1985-05-21 1985-06-26 Bellhouse Brian John Testing liquids
DE3641697C2 (de) * 1986-12-06 1996-09-05 Licentia Gmbh Anordnung zur Messung einer Ionenkonzentration und deren Verwendung
NL9101636A (nl) * 1991-09-27 1993-04-16 Lely Nv C Van Der Werkwijze voor het automatisch melken van dieren.
FR2760533B1 (fr) * 1997-03-06 1999-05-28 Alpha Mos Sa Appareil et procede de caracterisation de liquides
US6307362B1 (en) * 1998-02-17 2001-10-23 Agricultural Instruments Canada Ltd. Somatic cell analyser

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005006849A1 (en) 2005-01-27
SE0302094L (sv) 2005-01-18
SE0302094D0 (sv) 2003-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO1980000274A1 (fr) Appareil de controle du lait
Kandeel et al. Evaluation of hand‐held sodium, potassium, calcium, and electrical conductivity meters for diagnosing subclinical mastitis and intramammary infection in dairy cattle
SE525789C2 (sv) Förfarande och anordning för att indikera ett hälsotillstånd hos ett mjölkdjur
EP2086310B1 (en) Method for detecting mastitis of milking animals, a milking system and a computer program product
Lien et al. Online detection of dairy cow subclinical mastitis using electrical conductivity indices of milk
Mottram et al. Automatic on-line analysis of milk constituents (urea, ketones, enzymes and hormones) using biosensors
AU2018317654A1 (en) Sampling apparatus for taking a representative milk sample and method for taking representative milk samples
Lehmann et al. Changes in milk L-lactate, lactate dehydrogenase, serum albumin, and IgG during milk ejection and their association with somatic cell count
EP1883814A1 (en) Method for determining quality of milk and presence of mastitis
IE41893B1 (en) Improvements in methods and means for detection of microbiological organisms and other contaminants in fluids
Gáspárdy et al. Evaluation of the on-line electrical conductivity of milk in mastitic dairy cows
US20230243799A1 (en) System and Method for Analysis of a Fluid
Panchal et al. Relation between electrical conductivity, dielectric constant, somatic cell count and some other milk quality parameters in diagnosis of subclinical mastitis in Murrah buffaloes
CA2390579C (en) Mastitis detection
Romero et al. Goat mastitis detection using daily records of milk conductivity: comparative results of different algorithms.
SE443285B (sv) Apparat för diagnostisering av mlölksekretionssjukdomar
Zaninelli et al. Development and testing of a “free-flow” conductimetric milk meter
JP2022550249A (ja) 自動搾乳システム、および動物の健康状態を判定する方法
NL1012863C2 (nl) Werkwijze en systeem voor het elektronisch onderzoeken van dieren zoals koeien.
Atasever et al. Using Viscosity Values for Determining Somatic Cell Count in Covv
Whyte et al. On-line sensors for earlier, more reliable mastitis detection.
Tungol et al. Detection of bovine mastitis milk through somatic cell count using electrical conductivity property
US10537087B2 (en) Detection of mastitis using comparison of ORP
Sudarwanto et al. The equality of IPB-1 mastitis test with breed method for sub-clinical mastitis detection on murrah buffalo's milk and goat's milk.
TR201512924A2 (tr) Subkli̇ni̇k masti̇ti̇s tespi̇ti̇ i̇çi̇n yeni̇ bi̇r yöntem