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摘要:山羊绒“以细为贵”,细度是山羊绒分级标准中最基本的指标。最为稀有珍贵的就是采自于未满周岁的小山羊的绒毛,称之为babycashmere,其价格自然也相对较高。鉴于此,本文将针对中国绒山羊羊绒细度展开深入研究,并探讨了几种检测方法,仅供相关人士参考借鉴。
关键词:中国;绒山羊;羊绒;细度;研究;检测
前言:山羊绒具有诸多优点,如保暖性强、柔软以及纤维细等,是高档面料最为重要的一种原材料。物以稀为贵,正因如此,所以山羊绒性能和产量具有一定的稀缺性,其价格也相对较高,在山羊绒中一些利欲熏心的不法分子为了获取更高利益,会掺入羊毛、牦牛绒等价格较低的其他纤维,以次充好,牟取暴利,导致消费者权益无法得到保障[1]。故而,针对中国绒山羊羊绒细度研究的发展进行深入探讨,具有重要现实意义。
1中国绒山羊品种
1.1乳用型山羊品种
乳用型山羊品种主要是生产山羊乳,乳用家畜楔形体型可在其外貌特征中充分体现出来,轮廓较为紧凑,十分的鲜明,而且奶质极优,产乳量也相对较高。
1.2肉用型山羊品种
肉用型山头全身有十分丰满的肌肉,体躯低垂,属于细致疏松型,且肉用家畜“矩形”在其外貌上属于典型特征,不仅肉质好,产量多,而且生长速度较快。
1.3毛用型山羊品种
毛用型山羊外形四肢较短,背直,身披羊毛纤维不仅细长而且呈现波浪状弯曲,毛质与其他山头相比较好,主要产马海毛。
1.4绒用型山羊品种
绒用型山羊外形有光泽的绒毛,且细长,后躯十分发达,背直,脖颈比较粗,属于体大头小型,此山羊产绒质量高,并且量大。
1.5皮用型山羊品种
皮用型山羊外貌有着长短不一的体表,主要产猾子皮和裘皮,毛纤维卷曲且有一定的花纹,色泽有所差异。在皮用型山羊中,中卫山羊与青山羊较为常见,前者外形属于身短较方,但头型清秀;后者则有“四青一黑”的特征。
1.6兼用型山羊品种
兼用型山羊属于既能产奶又可以产肉也可以产皮的品种,这也造就了其兼用型的优势。这种山羊不但具有易肥、生长快以及早熟性的特征,还符合奶用型山羊外型。
2何为羊绒?
羊绒是长在山羊外表皮层、掩在粗毛根部的一层薄薄的细绒,此类山羊成为绒山羊[2]。山羊绒按其天然色泽可分为白绒、紫绒、青绒等,其中,紫绒为黑山羊身上抓取的绒,青绒为青山羊身上抓取的绒。白羊绒最为珍贵。
国际上习惯称山羊绒为cashmere,中国采用其谐音“开司米”;因其珍贵,常称之为“软黄金”。山羊绒纤维的横截面多为规则的圆形,无中腔,从表面具有较薄的呈环状的鳞片包覆于毛干上,鳞片较长,翘角较小,表面比较光滑平贴。山羊绒纤维的长度一般为30~10mm,平均细度为14~16μm,毛干均匀,很少扭曲。
羊绒纤维具有光泽自然、柔和,吸湿性强,手感滑糯,保暖性优异等特征,十分适合加成手感丰满、柔软、富有弹性的针织品,也可以织制成机织物用于制作高级服装。
3山羊绒的分类和分等
3.1山羊绒分类
山羊绒较为珍贵,其要有四种颜色,分别是红、青、紫以及白,白绒最常使用,上色较快,在世界羊绒产量中,我国白色山羊绒占总产量50%;占比第二的是紫绒;最后占比较少的就是红绒和青绒,仅为5%。从物理性状来看,紫绒最细,青绒次之,白绒略粗,白绒最长;青绒比紫绒粗而长,但强力不如紫绒。
3.2山羊绒的分等
山羊绒纤维直径(即细度)是反映其品质的主要指标,是衡量山羊绒价值的重要性状。中国纤维检验局于2000年制定了中国山羊绒国家标准GB18267—2000,规定的检测项目中列入了商品原绒检测要求,并规定了按纤维直径定型,在纤维直径内按长度定等的具体分类分级办法,并以品质特点为参考指标(见表1)。
表1中国山羊原绒分等级表
总而言之,对山羊绒总的质量要求是:颜色洁白、绒细而长、富有弹性、强力好、手感柔软细腻、净绒率或含绒率高[3]。
4优良绒用山羊品种有哪些?各有何特性?
我国绒山羊品种资源丰富,主要有辽宁绒山羊、晋岚绒山羊、内蒙古绒山羊、柴达木绒山羊、陕西白绒山羊、四川绒山羊、山东绒山羊等30多个品种。
辽宁绒山羊所产山羊绒因其优秀的品质被专家称作“纤维宝石”,是纺织工业最上乘的动物纤维纺织原料。据国家动物纤维质检中心测定,辽宁绒山羊羊绒细度平均为15.35微米,净绒率75.51%,强度4.59克,伸直长度51.42%。绒毛品质
晋岚绒山羊公母羊均有角,角型以撇角为主。公羊角粗大,呈螺旋状向上向外l伸展。母羊角细小,向上,向后,向外伸展,成年后螺旋明显。绒毛细度,成年公羊为16.44微米,母羊为14.81微米。
内蒙古绒山羊体质结实。全身被毛白色,由上层的粗毛和下层的绒毛组成。绒毛细度‘,公羊平均为14.6微米,母羊平均为15.6微米。粗毛长度,公羊平均为17.6厘米,母羊平均为13.5厘米。
陕西白绒山羊被毛白色,体格中等,结实紧凑。陕西省纤维检验局对20个原绒样分析,细度平均为(14.46±1.72)微米,手扯长度4.10厘米,净绒率61.87%。
5影响羊绒细度的因素
从传统畜牧业角度来看,影响羊绒细度的因素有很多,主要包括品种、年龄、所处环境和饲料营养等。从生物学角度来看,羊绒的主要组成成分是角蛋白和角蛋白相关蛋白,角蛋白通过形成中间丝骨架为上皮细胞提供稳定性,而角蛋白相关蛋白则通过与毛发角蛋白中大量半胱氨酸残基的二硫键交联形成中间丝之间的丝间基质。
根据已有研究,目前普遍认为羊绒细度这一性状受微效多基因调控,其中研究最多的,作用也最直接的是各种角蛋白相关蛋白,根据目前已有研究,KAP13.1、KRATP15-1、KRTAP28-1、KRTAP6-5、Kap24-1、KAP6-1、KAP27-1、KRATP7.1和KRATP8.2等基因的多态性与羊绒细度性状具有相关性,此外,RPL、FGF、KPT、PROP、PRLP、MAF70和KIFI等基因的SNP与羊绒细度性状也具有相关性。
Qiao等在2017年通过全基因组关联分析发现了一些位于毛囊发育相关信号通路上并与细度性状相关的SNP,包括AKT1、ALX4、HK1、NT-3、POLD2、PSMA2、MAPK8、RYR3、VPS39和STARD9[4]。
Wang等在2021年通过全基因组关联分析鉴定130个与内蒙古绒山羊羊绒性状相关的SNP在染色体层面显著,其中27个与羊绒长度相关,51个与羊绒细度相关,52个与羊绒产量相关,其中FGF12、SEMA3D、EVPL和SOX5在全基因组层面显著[5]。
Zheng等和Fu等通过转录组测序,在不同细度绒山羊皮肤样本中鉴定出KRT85、KRT33A、NOTCH2、NOTCH3、FOS、FOSB、CXCL9、CXCL911、COL4A3BP、NFKBIA、TCHH、HOXC13、BMP2等基因存在差异表达[6]。
Zhang等在2022年通过翻译组测序(Ribo-seq),在细组辽宁绒山羊中鉴定到343个基因上调,186个基因下调,并发现COL6A5基因可能影响羊绒细度[7]。
BingruZhao等通过对西藏绒山羊皮肤组织的蛋白质组和转录组数据集进行综合分析,研究了纤维直径的遗传决定因素,结果表明西藏绒山羊的纤维直径与代谢、缺氧和应激反应差异相关[8]。
6山羊绒鉴别检测技术
羊绒属于珍贵特种动物纤维,手感比较柔软。由于市场上羊毛、驼绒、狐狸绒等纤维原料价格远远低于羊绒原料价格,所以在高利润的诱惑下,部分不法厂商掺杂造假、以次充好。甚至对羊毛进行脱鳞片处理、拉伸处理等改变其外貌和细度来冒充羊绒,从而给准确鉴别羊绒带来极大挑战,下面是对山羊绒与绵羊毛纤维几种鉴别方法的介绍:
6.1光谱分析法
近红外光谱NIR具有吸收谱带宽、波长短以及吸收强度弱等诸多特点,在实际测试过程中,不需要稀释大药品也可以开展相关工作,减少了对样品实施前处理的环节,样品不会在测试期间被损坏。由于近红外光谱法在检测过程中,取样样品体积较大,得到的测试结果具有较强的代表性。通过相关研究表明,对于原始谱图利用Vision软件中的标准正规变差功能实施相关处理后,再求取二阶导数,可以减少基线漂移,使光谱信号增强。同时,使用SNV处理方法与二阶导数光谱将待测光谱减去,并计算标准偏差,当处于最大值却明显小于某个阈值时,可以证明检测物为一种羊绒[9]。由此可见,光谱分析法可以实现定性鉴别,模型数据的代表性直接决定着检测结果的准确性与可靠性。
6.2碱溶度差异法
羟与碱可以对胱氨酸进行分解,具有一定的化和作用。碱溶度指试样损失质量参照原试验质量所得的比值百分率,基于蛋白质纤维与胱氨酸含量的差异性,对毛绒纤维使用不一样浓度氢氧化钠处理过程中,其损失质量百分率也存在一些差异性。通过大量研究表明,对于胱氨酸质量分数,羊毛和山羊绒分别为12.28%与15.89%。在最初处理时,羊毛与羊绒碱溶度并没有太大的区别,与羊毛碱擦度相比,羊绒明显要高。不仅如此,羊绒溶解速度在作用的充分呈现中也相对要高,同时差别比较明显。另外,在温度与浓度检测方面,通过相关试验得出,当其为0.75%和65℃时,采取碱溶度处理半小时后,羊毛与羊绒碱溶度差异明显,可进一步实现定量分析[10]。
6.3扫描电子显微镜法
显微镜法仍旧是当前山羊绒与绵羊毛纤维鉴别中最常用的方法之一,其主要包括光学显微镜法和扫描电子显微镜法两种。其中,光学显微镜法是通过对纤维的粗细、鳞片以及光洁程度等外观特征的观察来对其进行鉴定;而扫描电子显微镜法是利用细聚焦电子束在固体样品表面逐点扫描。激发出二次电子、背散射电子、X射线等信号等,并经过放大后在阴极射线管上产生反映样品表面形貌的图像。此外,在显微镜法中,利用原子力显微镜对山羊绒纤维的表面形貌进行观察,并对纤维的表面原子力显微镜图像进行分析,能够更快的找出鉴别不同种类纤维的形貌指标,从而达到准确鉴别山羊绒和绵羊毛的目的[11]。而原子力显微镜主要具有以下优点:第一,可以直接观察到试样的三维图像以及材料的局部表面结构,从而得到的表面形貌图形更加直观,并获得材料表面粗糙度等重要信息;第二,具有极高的分辨率。原子力显微镜法是通过探针与试样材料表面原子间力的变化来进行材料表面形貌的测试。超越了光线和电子束波长对分辨率的限制,使人们的观察视野得以向微观世界极大地延伸,大大提高我国纤维的鉴别技术水平。
6.4计算机图形分析法
在对山羊绒和羊毛纤维进行检测期间,主要通过扫描电子显微镜得到成像数据,再将图像通过存储设备输入到计算机,由其对图像实施灰度变换和滤波处理,以此来获得最大类问方差的最佳阈值分割图像,在对特征进行提取的过程中,可利用纤维形态特点,实现分类识别。计算机图形分析法可以明显降低对检测人员的依赖性,且检测期间得到的结果较为精准、十分客观。但同时,也具有一些缺点,如检测速度慢、效率不高以及成本投入大等。
6.5蛋白质组学法
近年来,鉴别羊绒与羊毛时,还会经常采用蛋白质组学法。Sanger作为一名英国科学家曾进行了第一个蛋白质氨基酸J顷序测试,表明了每个蛋白质都存在一个特有的氨基酸序列u…[12]。另外,Stefan Clerens等学者通过测定三个羊毛特征蛋白质序列,进一步确认了113个羊毛蛋白质,使动物蛋白质数据更为丰富,对蛋白质组学法的羊绒羊毛实施了精准鉴别。结果证实,羊绒提取物特征峰值在多肽存达到2691.3质荷比时较为突出,对于氨基酸排列顺序可利用质朴网络数据库检索获得,对羊绒和羊毛的鉴别精准性较高[13]。
结语:
总的来说,中国绒山羊羊绒细度可分特细型、细型以及粗型,为了明确绒山羊羊绒的细度和品质,需要科学采取检测方法,综合运用光谱分析法、碱溶度差异法、扫描电子显微镜法、计算机图形分析法、蛋白质组学法,能得到相对准确可靠的结果。
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