酵母抽提物替代血浆蛋白粉在仔猪中的应用

第一篇：酵母抽提物替代血浆蛋白粉在仔猪中的应用

酵母抽提物替代血浆蛋白粉在仔猪中的应用

摘要：酵母抽提物是将酵母细胞经过破壁加工获得，其作为优质的蛋白源，在部分或全部替代血浆蛋白粉的过程中具有提高仔猪日增重，改善饲料利用效率，提高仔猪生产性能和饲料成分，并对仔猪长期健康生长有良好的作用。同时酵母抽提物作为核苷酸主要来源物质，其对仔猪肠道健康和微生物群体具有至关重要的作用，有利于促进仔猪肠道发育，并提高机体细胞免疫和体液免疫的功能。

关键词： 酵母抽提物；仔猪；核苷酸；肠道发育；免疫

Application of the Yeast Extract Replacing the Sprayed Dried Plasma Protein in Piglets Abstract：Yeast extract（YE）is the yeast cells to get through the wall treatment, as a high quality protein source, in part or all of the alternative in the process of the sprayed dried plasma protein(SDPP)is raising piglets weight, improve the feed efficiency, improve the production performance of piglets and feed ingredients, and has a good effect for the growth of piglets long-term health.And yeast extract as nucleotide main source material, the piglets intestinal health and microbial community has a crucial role, promote piglets intestinal development, and improve the function of the cellular immunity and humoral immunity.Keywords: Yeast extract（YE）；Piglets；Nucleotides ；Gut development；Immunization 断奶仔猪由于消化道和免疫系统还未健全，再加上环境和日粮的改变及断奶应激的作用下，仔猪常出现采食量降低，疾病易感及腹泻拉稀等断奶综合征,进而言之影响其健康水平和生长性能[1]。而且此阶段断奶仔猪消化器官未发育成熟，消化酶分泌水平低下，因而对营养物质消化能力弱。血浆蛋白粉作为一种传统的优质动物源蛋白，其适口性好，含有丰富的免疫球蛋白，能有效增强仔猪被动免疫能力，改善仔猪的抗病力，降低腹泻发生率，因而在乳仔猪日粮中应用广泛[2]；丰艳平[3]认为，饲料中添加血浆蛋白粉能够提高仔猪抗应激能力。但是血浆蛋白粉原料来源于猪血，其由于加工工艺和动物本身健康状况等原因可能会导致同源性疾病的传播，从而为养猪业带来生物安全隐患。同时，在近来国际市场上血浆蛋白粉的价格日益增长，和国内血浆蛋白粉质检不能保证的情况下，进一步促进了对新的优质蛋白源的寻找利用。

酵母抽提物是将酵母细胞经过破壁加工获得的，是酵母细胞内物质的浓缩物，产品本身已不具备发酵活性。在生产过程中，酵母经过其自身所含的酶类以及外加商品酶制剂和一些助溶剂等联合作用，将细胞内的蛋白质分解成以氨基酸、肽类为主要成分的物质，溶出酵母细胞外后经分离、浓缩和干燥等步骤精制而成[4]。它含有丰富的氨基酸、肽类、核酸及微量元素等，因而具有丰富的营养价值。研究表明，酵母抽提物作为一种优质的天然完全蛋白质，能够促进幼龄动物的肠道发育，促进其主动免疫的建立，改善日粮适口性，提高营养物质利用率，是幼龄动物优良的蛋白质来源。

同时酵母中的核酸含量8％～10％，酵母水解后，其核酸先降解为核苷酸，然后被进一步降解为碱基、磷酸和戊糖，从而可以迅速进人“补救途径”，减少直接补充核酸大分子的消化耗能。酵母核酸富含天然核苷酸、活性肽GSH、多种游离氨基酸和B族维生素等，能补充动物快速生长时期内源核苷酸合成的不足，加快机体肠上皮细胞、肝脏细胞和淋巴细胞等的复制、分裂增殖，提高免疫力。改善肝功能及脂质代谢，激发动物生产潜能，同时改善消化吸收、调理肠道等多种问题，减少动物消化道疾病．促进生长发育[5]。1 酵母抽提物替代血浆蛋白对仔猪生产性能的影响

酵母抽提物作为血浆蛋白的替代物，其蛋白含量和组成与血浆蛋白相似，同时酵母抽提物含有较高的核苷酸，也为其作为优质的动物饲料原料提供基础。在以往的研究中表明，酵母抽提物部分或全部替代血浆蛋白粉并不会降低断奶仔猪的生产性能[5]。王学东等 [6]研究结果表明，与正常日粮相比，保育阶段在日粮中添加0.3%的酵母抽提物能显著提高仔猪的平均日增重，降低饲料系数，表现出降低仔猪腹泻的趋势，并且试验中酵母抽提物还显示出缓解仔猪免疫应激的作用。吴迪等[7]在断奶仔猪日粮中添加酵母提取物或以不同水平替代日粮中的血浆蛋白粉，对仔猪的试验末重、平均日增重、饲料转化率和仔猪平均日采食量均有不同程度的改善作用。同时，车炼强等[8]研究表明饲喂含酵母抽提物的日粮可以促进仔猪生长，显著改善仔猪饲料转化率；酵母抽提物全部替代SDPP后，能明显改善断奶仔猪饲料增重比，改善断奶仔猪生产性能。并且，大量研究结果表明，血浆蛋白粉对仔猪的作用在断奶后1~2周最为明显，而在之后，其对采食量的增加和促生长效应减弱[9]，而酵母抽提物则具有长期的促进仔猪的生产性能，提高饲料转化率的作用。

同时，在以往的研究中亦表明，日粮中随着酵母抽提物添加量的增加，特别是酵母抽提物添加量大于0.4%时，会降低仔猪的采食量的趋势，而在生产上，通常酵母抽提物采取一半替代血浆蛋白粉的做法效果最佳。其原因可能与酵母抽提物的加工工艺和酵母种类的不同有关。酵母抽提物中余留的酵母细胞壁虽然有刺激肠道免疫、抑制有害菌的作用，但高剂量添加时也可能会影响仔猪采食量，从而影响仔猪日增重。Dritz 等（1995）研究发现，断奶仔猪日粮中添加0.1%啤酒酵母β-葡聚糖时会降低断奶仔猪采食量和日增重，但料肉比并不会受到影响。李军等（2006）[10]研究还发现，仔猪日增重也与啤酒酵母β葡聚糖的添加水平呈二次性影响趋势。因此，酵母抽提物中酵母细胞壁含量不同对仔猪生产性能的影响可能会有所不同。

尽管如此，酵母抽提物作为优质的蛋白源，其替代血浆蛋白粉有提高仔猪生产性能和饲料成分，并对仔猪长期健康生长有良好的作用。2.酵母抽提物对仔猪肠道健康的影响

酵母抽提物是重要的核酸来源物质，核苷酸参与了生命的许多代谢过程, 在细胞代谢中起很重要的作用,主要归结为:核苷酸是细胞组成主要成分,是组成DNA和RNA单体；核苷酸衍生物是许多生物合成的活性中间物；ATP 是生物能量代谢的核心；腺苷酸是三种重要辅酶(NAD,FAD,COA)的组分；cAMP 和从cGMP 是重要的代谢调节物质；甲基供体；AMP 可调节平滑肌的收缩特性,调节血流量[11]。其在日粮添加中发挥着至关重要的作用。2.1 对微生物群落的影响

研究表明，在核苷酸降解过程中，核苷酶作用于核苷，使其释放出糖并暴露出游离氮，而这一混合物影响了肠道内微生物的形态和生长。Tanaka 和Mutai(1980)的体外试验表明，添加了核苷酸的培养基可以促进双歧杆菌的生长。日粮中核苷酸有助于在肠道微生物群落增殖中，使粪便中双歧杆菌数量占优势，他们能将糖水解为乳酸，降低肠道PH，从而抑制肠道微生物的增殖，减少腹泻。同时研究发现，核苷酸对肠道具有保护作用，能够改善肠的屏障作用，维持肠壁的完整性，减少细胞的死亡率以及细菌、脂多糖引起的细菌易位，减少腹泻的发生，加速饥饿应激和感染后损伤的肠道恢复。Mary [12]给切除80%空肠和回肠的大鼠饲喂含1%尿嘧啶的日粮，7d 后屠宰，结果发现，饲喂尿嘧啶的大鼠与对照组相比，其剩余空肠粘膜绒毛高度提高14%,隐窝深度提高18%。2.2 对肠道发育的影响

大量研究结果表明，外源核苷酸能够加速肠细胞的分化、生长与成熟，提高动物肠粘膜DNA、蛋白含量以及麦芽糖酶、乳糖酶及蔗糖酶的活性。He 等(1993)[13]用体外培养小鼠小肠上皮细胞(IEC-6)的方式来观察外源核苷酸对肠细胞分裂及分化的影响。在体外正常培养条件下添加核苷酸，能促进正常小鼠小肠上皮细胞(IEC-6)的增殖、分化，且当谷氨酰胺或谷氨酰胺和必需氨基酸缺乏时，添加核苷酸能促进小肠上皮细胞的增殖，提高细胞内ATP 水平。Holen 等（2004）[14]考察核苷酸对小肠上皮细胞株的增殖发育的影响，结果表明，RNA 和脱氧核苷酸dAMP、dGMP、dCMP 有促进肠细胞增殖的功能，并且可以弥补因谷氨酰氨不足和肠局部缺血带来的影响。

核苷酸具有清除体内自由基的作用，其除了自身的碱基氮氧原子能够捕捉机体氧化过程中形成的自由基外，与其相关物质，如嘌呤的代谢产物尿酸也是体内一些有害活性物质的有效清除剂，其清除内源自由基和抗氧化的能力最强，在生理浓度和各种pH 值条件下，具有保护红细胞膜脂质过氧化及由过氧化损伤造成的红细胞破裂作用。并且核苷酸具有促进小肠上皮细胞迁移，加强细胞周期素D1的表达，促进DNA合成从而达到促进仔猪肠道发育的作用[15，16]。酵母抽提物对仔猪机体免疫的影响

以往的研究表明，酵母抽提物能给予动物外源的核酸、核苷酸对于维持正常细胞免疫和体液免疫等有积极的作用[18]。在核酸营养当中，免疫系统是机体各项变化中最敏感也是最直接受影响的系统。尽管机体能够利用小分子物质从头合成核酸,但免疫系统必须有外源性核酸才能维持其正常机能。由于免疫系统作为机体与外界联系的门户, 具有“卫士”作用, 它与其他系统组织相互作用,在维持机体内稳定中起积极作用[18]。Molist F等在断奶仔猪日粮中添加酵母衍生物试验结果显示，酵母衍生物提高仔猪IgG和IgM的血清结合KLH抗体，提高绵羊红细胞凝集效价。显示其能促进断奶仔猪免疫系统反应更加迅速且不影响动物体生长性能,有利于仔猪克服疾病[31]。3.1 对细胞免疫的影响

核酸营养是维持正常细胞免疫的必需营养物质[19]。淋巴细胞受抗原刺激活化后会对核酸的需求增加, 然而淋巴细胞由于没有从头合成核酸的能力, 必须依赖摄入的核酸为其活化提供能量及前体物质, 其增殖与细胞内核苷酸库含量增加以及细胞膜上大量核苷跨膜转运蛋白表达相平行[20]。然而在有无核酸饮食的对比研究结果显示, 核酸对细胞免疫具有:增加化学抗原、细菌抗原等引起的迟发型超敏反应强度；增强同种抗原诱导的淋巴细胞增生；营养不良及饥饿诱导的免疫抑制时, 补充核酸可以恢复正常的免疫功能, 而补充蛋白质则不能起到相似的效果；核酸饮食可以增强巨噬细胞的吞噬能力。无核酸饮食实验动物的巨噬细胞超氧化物产量少于核酸饮食组的相应产量；增强金黄色葡萄球菌及白色念珠菌的抵抗力；增加自然杀伤细胞活性；增加增殖的脾淋巴细胞IL-2 产量、IL-2 受体及lyt-1 表面标志的表达；Van Buren 等认为核苷酸对免疫的影响是作用在辅助/诱导T细胞亚群上, 主要作用在抗原递呈的最初阶段和淋巴细胞增殖阶段[21-26]。3.2 对体液免疫的影响

无核苷酸饮食时小鼠和人对T 细胞依赖性抗原的特异性抗体反应明显下降,脾分泌IgM和IgG 的细胞数减少,对非T 细胞依赖性抗原的反应以及非特异性多克隆B 细胞活化无影响[27],补充RNA可专一性逆转这种抗体细胞数的减少[28],如用核糖核酸酶处置,则无此作用[29]。多核苷酸通过与T 细胞或其他谱系细胞表面分子的相互作用调节体液免疫, 在有抗原刺激时能够抑制非特异性T 细胞的活化, 增加Th1 克隆细胞IFN-r产量、抑制Th1 克隆细胞介导的抗体产生和减少Th2 克隆细胞IL-5 产量, 但并不改变Th2 克隆细胞介导的抗体产生, 这些作用呈现剂量依赖性[30]。肠道相关淋巴组织能够引发和调节T 细胞发育, 起胸腺类似物作用, 核酸对外周免疫的作用可能部分通过肠相关淋巴组织介导, 但机制不清[29]。目前对老龄鼠作用的研究涉及很少, 仅见Ameho 等通过低蛋白饮食造成的早老小鼠模型实验, 发现核酸营养可恢复其正常免疫功能。日粮核苷酸能够提高抗体水平,增加辅助性T 细胞的数目,有助于由于核苷酸缺乏引起的IgM、IgG分泌细胞数目的恢复。4.小结

酵母抽提物作为一种优质的天然完全蛋白质，在部分或全部替代血浆蛋白粉情况下能够促进幼龄动物的肠道发育，促进其主动免疫的建立，改善日粮适口性，提高营养物质利用率，是仔猪优良的蛋白质来源。同时酵母抽提物作为核苷酸主要来源物质，其对仔猪肠道健康和发育以及微生物群体具有至关重要的作用，同时具有提高细胞免疫和体液免疫功能。参考文献

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第二篇：酵母抽提物生产流程

酵母提取物

前处理和自溶：

废酵母→清水洗涤→过滤→酵母泥→加水调至含干酵母10％～15％→调pH至4．5→夹层热保温45℃～55℃→自溶24小时。

自溶期间每隔1小时开动搅拌2～5分钟，搅拌有利于酶类和酵母内大分子物质充分接触，提高单位接触面底物的浓度，从而加快细胞内酶的反应速度。

为了加速细胞的自溶，还可添加2％～3％的氯化钠，其对提高抽提物得率和上清液氨基氮含量有一定促进作用。

酶解：

自溶结束后，在自溶酵母液中加入0.2％复合酶，调整物料pH为7．0，在50℃条件下酶解24小时。酶解结束后，经纳米对撞机在150MP～200MP下进行破碎。其作用原理是：物料形成150MP以上的高压射流，经分流装置被分成两股，然后，两股高压射流体在一个腔体内发生对撞，产生瞬时高压使振荡片振荡，形成频率高达20000赫兹以上的超声波，酵母细胞在对撞和超声波的强大压力的共同作用下发生纳米级破碎。经纳米对撞机处理后，用显微镜检测，混合物料中大多数为空腔细胞和大量碎片，酵母细胞壁的破碎率可达97．9％，抽提物得率为91．8％。破碎液经进一步纯化、浓缩后可制得淡黄色的胶木抽提物制品。

采用上述方法制得的酵母抽提物，肌苷酸（I）含量为1．27g／100g，鸟苷酸（G）含量为1．498g／100g牞（I＋G）为2．76g／100g。与日本日研公司同类产品相比，指标分别提高294．4％、626．82％、413．96％。具体工艺：废酵母预处理【120目过筛→脱苦→调整母液浓度(10%~15%)→加促进剂（2%Nacl）→自溶（温度50℃，pH5.2～6.0，24h）】→酶解（0.2%,pH7.0，50℃，24h）→纳米对撞机破碎（150MP～200MP，循环2～4次）→加麦芽根酶解酶（70℃，3～4h）→加热灭酶（95℃，10分钟）→离心分离→酵母上清液浓缩→酵母抽提物产品。

以上所述啤酒酵母抽提物的提取技术，其关键点是将传统的自溶、酶解方法与先进的纳米破碎技术相结合，利用高压撞击作用破碎酵母细胞壁，从而使其内容物最大限度溶出，提高制品中氨基酸含量。

第三篇：酵母抽提物及其在调味品中的应用解析

酵母抽提物及其在调味品中的应用

一直以来，味精作为主要的调味品之一，增加食品的鲜味，引起人们的食欲，但是味精对人体没有直接的营养价值，并且味精的呈味作用必须依赖于盐的存在，而我国居民每标准人日食盐摄入量远超世界卫生组织每人每日的建议摄盐量。我公司自主研发的酵母抽提物食品添加剂，可满足消费者对健康和天然的需求，将为中国乃至世界整个调味品行业提供更天然、更绿色、更安全的高品质食品增鲜剂，减少人们对味精的摄取量，对提升全球消费者的健康指数有着深远的意义。

酵母是一种单细胞蛋白，蛋白质含量40%～50%，核酸6%～8%，富含20多种氨基酸（包括人体所必需的8种氨基酸，并且其含量接近理想蛋白质水平），多种B族维生素，丰富的酶系和多种经济价值很高的生理活性物质。细胞壁的主要成分为葡聚糖和甘露聚糖，这些免疫多糖能够活化巨噬细胞、嗜中性白血球等，因此能提高白细胞素、细胞分裂素和特殊抗体的含量，全面刺激机体的免疫系统。β-葡聚糖能使受伤机体的淋巴细胞产生细胞因子的能力迅速恢复正常，有效调节机体免疫机能，所以可作为保健食品的原料，开发成为功能显著的保健食品。另外，酵母葡聚糖具有很高的粘性、持水性、乳化稳定性，在食品工业中常作为增稠剂、持水剂和乳化稳定剂。由于酵母葡聚糖在人体消化道内难以降解消耗，因此，还可以作为低热量食品添加剂，提供脂肪样口感，作为食品配料应用到乳制品、肉制品、焙烤食品、饮料、糖果等普通食品中，酵母葡聚糖的持水能力使其具有增稠、保湿、改善口感等功能。

自2001年以来，唐山拓普生物科技有限公司一直坚持不断地针对啤酒鲜酵母进行研究开发。公司以啤酒鲜酵母为主要原料，采用先进的现代生物工程技术，将酵母细胞内的蛋白质，核酸进行降解、提取，生产酵母抽提物、核糖核酸、葡聚糖、甘露寡糖等相关系列产品。

公司先后被认定为“省级高新技术企业”、“唐山市生物工程研究中心”。2011年，通过与韩国的国际科技合作项目，我公司完成了高核酸和高含量细胞壁多糖啤酒酵母菌的定向筛选的关键技术研究。2010年参与申请1项专利“一种从啤酒废酵母泥中回收啤酒工艺”。应用此专利技术，使用德国HITK陶瓷研究所技术开发的专用陶瓷膜元件，大大提高了产品的品质，使得我公司产品质量可以与国外进口产品相媲美。

拓普YE产品

以新鲜的啤酒酵母为原料，经自溶、分离、浓缩、干燥等工艺加工制成的酵母蛋白类产品，富含氨基酸、多肽、B族维生素、核苷酸，以及酵母多糖等生物活性物质，是一种绿色、无污染的食品调味料，提取过程中采用美拉德等生香反应，形成了肉味香气成分，再通过调配调香制成各种不同特征的风味型抽提物。目前公司生产的产品应用在食品调味品中，主要有基础型酵母浸粉/浸膏。同时公司可根据客户要求，生产客户定制的美拉德反应型YE、高I+G型YE、高核酸型YE、酱油专用型YE等酵母

第四篇：酵母抽提物应用研究新进展

酵母抽提物应用研究新进展

酵母抽提物是以蛋白质含量丰富的食用酵母为原料，采用生物技术，将酵母细胞内的蛋白质、核酸等进行降解后精制而成的天然调味料，主要成分为多肽、氨基酸、呈味核苷酸、B族维生素及微量元素。酵母抽提物具有纯天然、营养丰富、味道鲜美醇厚等优点，在食品工业中应用广泛。

近年来，随着人们对酵母抽提物认识的加深，酵母抽提物市场越来越大，应用范围也越来越广，而食品生产厂家对酵母抽提物的要求也越来越高，这大大促进了酵母抽提物在研制和应用方面的发展，出现了一些新的进展和趋势。

首先，由于拓展国际市场和满足国内高端市场的需要，部分酵母抽提物生产厂家已经通过调整改进生产工艺和设备，生产出浅色、溶解性好的高纯度酵母抽提物。与以往的抽提物产品相比，新的高纯度酵母抽提物产品在理化指标、溶解性能、加工性能等方面更加接近国际同类产品，这就为产品进入国际市场提供了保证。

其次，高I+G含量的强鲜型酵母抽提物随着调味行业对天然、营养、健康的强烈鲜味剂的大量需求而出现并受到普遍关注。由于中国人对鲜味的偏爱，市场上销售的各种调味品往往都会突出一个鲜字，因而各种鲜味增强剂如味精、I+G等产品都具有较大的市场。一般的酵母抽提物虽然在整体呈味上比味精强，但往往给人鲜度不够的感觉。高I+G含量的强鲜型酵母抽提物通过在自溶过程中控制核酸的降解，使产品中呈味核苷酸（I+G）的含量增加，从而提高产品的鲜度，再加上酵母抽提物具有天然、营养的特性和良好的加工性能，大大提高了酵母抽提物在与其他鲜味剂竞争中的优势。

再次，酵母抽提物开始向风味化方向发展。与普通酵母抽提物和香精不同，风味化酵母抽提物由于在酵母抽提物基础上糅合了热反应技术，且其主要原料就是酵母抽提物，因此其可以看作是酵母抽提物和香精的结合体。

第四，一些针对某些行业的专用型酵母抽提物开始出现。专用型酵母抽提物往往重点针对某一行业的特定需求和特殊加工要求，有目的地在产品中加以强化，由于对下游产品的生产过程和质量要求了解透彻，针对性很强，很容易抓住客户的需求，得到客户的认可。比如安琪酵母股份有限公司的鸡精专用型酵母抽提物和酱油专用型酵母抽提物在推向市场后都获得了很好的效果。

第五，咸味香精行业对酵母抽提物越来越认可，使用量也越来越多。随着食品加工行业的迅猛发展和对香精认识的逐步加深，其对食用香精提出了更高的要求，这也对食用香精行

业的发展起到了巨大的推动作用。

第六，方便面行业开始尝试在干脆面的面身中使用酵母抽提物。方便面行业在调料中使用酵母抽提物已经形成了一种共识，而一些厂家在其即食干脆面面身中使用酵母抽提物也获得了满意的效果。随着应用技术的逐步提高，面身中使用酵母抽提物将会得到越来越多厂家的认可。

第七，焙烤食品（饼干、面包等）加工中对酵母抽提物有了新的认识。研究表明，酵母抽提物在面团中通过与面筋基质相互作用，可以改善面团的延展性、烘焙特性以及口感和结构。而酵母抽提物中所含有的海藻糖具有优异的防止淀粉老化的作用，尤其在低温或冷冻的条件下表现更为突出。海藻糖可以抑制油脂成分中脂肪的分解，对保持食品品质起到了非常好的作用。

第八，豆瓣酱等传统调味品行业开始接受酵母抽提物。豆瓣酱行业一般采用传统工艺进行制作，生产周期较长，产品质量也容易出现波动。应用实验表明，在豆瓣酱的制作过程中添加酵母抽提物后对缩短产品成熟期、提升产品风味具有较好的效果。

酵母抽提物作为一种快速发展的食品配料，其研制与应用已经越来越受到人们的关注，并在行业内广大人员的努力下取得了很大的进步。随着行业的发展和技术水平的提高，国内对酵母抽提物产品的研制表现出了既与国际接轨，又结合中国实际的良好趋势。而国内食品加工业对酵母抽提物的接受程度也越来越高，并不断在加工和应用中寻求新的结合点。在酵母抽提物厂家与广大食品调味品企业的共同努力下，国内酵母抽提物行业和食品调味品行业必将拥有更美好的明天。

第五篇：传感器在物联网中的应用

提到智能时代，不得不提的就是物联网和传感器，物联网就是整个的智能网络，传感器则是一个重要的组成部分。如果将物联网比作一个人，那传感器就是神经末梢，是全面感知外界的最核心元件。传感器就是将外界的各种信息转换为可测量可计算的电信号，经过设置的程序输出结果，发送指令使各种事物可以不由人控制而只是由外界条件的变化自觉地调整行为。

物联网，传感器早已渗透日常生活中的每一个领域，上至宇宙海洋，下至医学日用，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。现在只是智能技术的最初阶段，例如：图像传感器，指纹传感器，压力传感器等，人类需求的不断提升，必然导致其技术的不断进步创新。

一、物联网概念与定义

物联网(TheInternetofthings)的概念是在1999年提出的,它的定义很简单:把所有物品通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。

现在对物联网的定义至少有几十种,都是不同领域专家从不同领域定义的,我们取几种有代表性的供大家参考: 1.英语中“物联网”一词:InternetofThings,可译成物的互联网。

2.2005年ITU关于物联网的定义:是一个具有可识别,可定位的传感网络。3.经过与无线网络(也含固定网络)连接,使物体与物体之间实现沟通和对话,人与物体之间实现沟通与对话。能实现上述功能的网称为物联网。

4.作者比较赞成一种基于泛网及其多制式、多系统、多终端等综合的物联网的定义——或称为广义物联网。

二、国内外物联网发展现状

从国际上看,欧盟、美国、日本等国都十分重视物联网的工作,并且已作了大量研究开发和应用工作。如美国把它当成重振经济的法宝,所以非常重视物联网 和互联网的发展,它的核心是利用信息通信技术(ICT)来改变美国未来产业发展模式和结构(金融、制造、消费和服务等),改变政府、企业和人们的交互方式 以提高效率、灵活性和响应速度。按欧盟专家讲,欧盟发展物联网先于美国,确实欧盟围绕物联网技术和应用作了不少创新性工作。在北京全球物联网会议上,他们 介绍了《欧盟物联网行动计划》(Internetofthings-AnactionplanforEurope)其目的也是企图在“物联网”的发展上引 领世界。

我国在“物联网”的启动和发展上与国际相比并不落后,我国中长期规划《新一代宽带移动无线通信网》中有重点专项研究开发“传感器及其网络”,国内不少城市和省份已大量采用传感网解决电力、交通、公安、农渔业中的“M2M”等信息通信技术的服务。

在温总理关于“感知中国”的讲话后我国“物联网”的研究、开发和应用工作进入了高潮,江苏省无锡市一马当先率先提出建立“感知中国”研究中心,中国科学院、运营商、知名大学云集无锡共同协力发展我国的物联网。

三、传感器在物联网中的应用

一说到传感器,可能大家就会往小的方面想,在物联网的大概念下,一个泛在的物联网系统,随着参照物的不同,传感器可以是一个“大”的“智能物件”, 它可以是一个机器人、一台机床、一列火车,甚至是一个卫星或太空探测器。物联网关注传感器的实际应用,下面是按应用方式进行的分类。

1.液位传感器:利用流体静力学原理测量液位,是压力传感器的一项重要应用,适用于石油化工、冶金、电力、制药、供排水、环保等系统和行业的各种介质的液位测量。

2.速度传感器:是一种将非电量(如速度、压力)的变化转变为电量变化的传感器,适应于速度监测。

3.加速度传感器:是一种能够测量加速力的电子设备,可应用在控制、手柄振动和摇晃、仪器仪表、汽车制动启动检测、地震检测、报警系统、玩具、结构 物、环境监视、工程测振、地质勘探、铁路、桥梁、大坝的振动测试与分析,以及鼠标,高层建筑结构动态特性和安全保卫振动侦察上。

4.湿度传感器:分为电阻式和电容式两种,产品的基本形式都为在基片涂覆感湿材料形成感湿膜。空气中的水蒸汽吸附于感湿材料后,元件的阻抗、介质常数发生很大的变化,从而制成湿敏元件,适用于湿度监测。

5.气敏传感器:是一种检测特定气体的传感器,适用于一氧化碳气体、瓦斯气体、煤气、氟利昂(R11、R12)、呼气中乙醇、人体口腔口臭的检测等。

6.压力传感器:是工业实践中最为常用的一种传感器,广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。

7.激光传感器:利用激光技术进行测量的传感器,广泛应用于国防、生产、医学和非电测量等。

8.MEMS传感器:包含硅压阻式压力传感器和硅电容式压力传感器,两者都是在硅片上生成的微机械电子传感器,广泛应用于国防、生产、医学和非电测量等。

9.红外线传感器:利用红外线的物理性质来进行测量的传感器,常用于无接触温度测量、气体成分分析和无损探伤,应用在医学、军事、空间技术和环境工程等。

10.超声波传感器:是利用超声波的特性研制而成的传感器,广泛应用在工业、国防、生物医学等。

11.遥感传感器:是测量和记录被探测物体的电磁波特性的工具,用在地表物质探测、遥感飞机上或是人造卫星上。

12.视觉传感器:能从一整幅图像捕获光线数以千计的像素,工业应用包括检验、计量、测量、定向、瑕疵检测和分捡。

虽然,物联网的产业供应链包括传感器和芯片供应商、应用设备提供商、网络运营及服务提供商、软件与应用开发商和系统集成商。但是,作为“金字塔”的 塔座,传感器将会是整个链条需求总量最大和最基础的环节。“传感器是物联网技术的支撑、应用的支撑和未来泛在网的支撑,传感器感知了物体的信息,RFID 赋予它电子编码,传感网到物联网的演变是信息技术发展的阶段表征。”

0905094128 刘继源