Эффективное использование технологии ближней инфракрасной спектроскопии (NIRS)

Все более глубокие знания в физиологии сельскохозяйственных животных и птицы, а также точные данные об оптимальной питательности рационов означают, что теперь у специалистов отрасли есть возможность производить корма, нацеленные на реализацию имеющего высокопродуктивного потенциала животных а, следовательно, на получение максимальной прибыли. Ближняя инфракрасная спектроскопия (NIRS или БИК) обеспечивает кормовую промышленность средствами для выполнения данной задачи путем точного измерения содержания важнейших питательных веществ в кормовом сырье по мере его поступления на комбикормовый завод и вплоть до выпуска готовых кормов. Интенсивное развитие технологии NIRS в последнее десятилетие сопровождалось повышением её точности, удобства использования и расширением многообразия анализируемых параметров. В конечном счёте эта экономически эффективная технология стала отраслевым стандартом на большинстве рынков по всему миру. Поэтому цель данной статьи - дать ряд рекомендаций относительно того, как максимально эффективно использовать БИК-спектроскопию в качестве инструмента контроля качества кормов.

Отбор проб

Изменчивость состава кормовых ингредиентов является неизбежной. Так, например, различия в климате, почве, генетике растений, использовании удобрений, транспортировке, хранении означают, что сырье, поступающее на комбикормовый завод от разных поставщиков или даже в разные дни от одних и тех же поставщиков, может значительно отличаться по своей питательности. Использование БИК-анализа для контроля качества по мере поступления кормовых компонентов означает возможность оптимизации закупок, хранения и, при необходимости, пересмотра цен или отказа от поставок на основе полученных результатов. Однако, для достижения такого уровня контроля качества отбор проб должен проводиться установленным и стандартно воспроизводимым способом во избежание систематических ошибок или изменчивости, вызванных методом отбора проб. Вследствие этого очень важно разработать, и постоянно соблюдать согласованный протокол отбора проб, в частности относительно времени, места, способа и частоты. То же самое относится и к случаям, когда анализ методов БИК-спектроскопии используется для проверки готовых выпускаемых кормов.

Метод отбора проб должен быть разработан таким образом, чтобы захватывать действительно репрезентативную пробу от оцениваемой партии. По статистике, чем больше образцов взято, тем точнее результат. В протоколе отбора проб должно быть указано, что пробы отбираются из разных частей партии, включая середину, верх и края, с использованием стандартного оборудования и методов. Устройство для взятия проб должно улавливать действительно репрезентативную пробу и не пропускать особо крупные или мелкие частицы. Если образцы необходимо измельчить перед анализом, то предпочтительнее использовать мельницы со встроенным ситом, такие как Retsch ZM200 или Foss Cyclotec. Гранулометрический состав оказывает существенное влияние на спектры в ближней инфракрасной области, и неправильная процедура размола может привести к неправильному определению аминокислот. Какая бы система ни была выбрана, она должна совпадать с той, что использовалась для контрольных образцов при калибровке.

Во избежание возможных ошибок при взятии размолотых проб, компания Эвоник несколько лет назад представила калибровки NIRS, способные обеспечить точный анализ цельных (неразмолотых) кормовых ингредиентов. Сервис AMINONIR® Advanced является быстрым (менее трех минут) и точным, что облегчает оценку и оптимальную оценку питательности кормового сырья немедленно после его поступления на комбикормовый завод.

Чем больше образцов взято, тем точнее можно определить любые колебания показателей внутри партии. Однако на практике количество проб, которое может быть взято, обычно ограничено такими факторами, как доступное время и наличие рабочей силы. Таким образом, число отбираемых проб должно отражать ожидаемые колебания показателей в пределах данной партии, которые, в свою очередь, могут быть определены на основании предшествующих данных образцов, поступивших от тех же или аналогичных поставщиков. Идеальное количество образцов, которые необходимо взять из данной партии, может быть рассчитано с помощью формулы, основанной на колебаниях содержания питательных веществ в партии груза. Например, если целью является анализ содержания сырого протеина в партии из 100 мешков рыбной муки, то следует отобрать 10 образцов, а предполагаемый результат анализа не должен отличаться от фактического значения более чем на 5%.

Анализ полученных данных

Главным условием для получения представления об изменчивости показателей содержания питательных веществ в сырье с помощью БИК-спектроскопии является доступ к общей базе результатов анализов, получаемых путем измерения каждой поступающей партии сырья. Все данные анализов должны быть снабжены соответствующей информацией о партии, как, например: номер партии, поставщик, страна происхождения сырья, страна переработки и дата получения. Затем данные подвергаются статистической оценке с учетом соответствующих наборов параметров, например «содержание аминокислот и энергии - закупочные цены - надежность поставщика с точки зрения доставки», далее принимается соответствующее решение. Если услуги по прогнозированию с помощью метода БИК-спектроскопии переданы на аутсорсинг, поставщик услуг должен посетить комбикормовый завод, проконсультировать клиента относительно метода отбора проб, обучить персонал лаборатории работе с NIRS, проверить правильность настройки оборудования для БИК-анализа и проверить работу ИК-прибора с использованием текущих версий калибровки, которые, в свою очередь, должны быть надежными и хорошо отлаженными. Так, сервис AMINONIR® основан на постоянно обновляемых дистанционных калибровках и содержит огромное количество и широкий диапазон данных кормовых ингредиентов и образцов кормов со всего мира. Он выдает клиентам результаты, получаемые полностью автоматически и круглосуточно при помощи специально разработанного программного обеспечения.

Кроме того, что калибровки NIRS должны быть основаны на большом объеме данных об образцах, очень важно, чтобы они постоянно обновлялись, проходили комплексную валидацию и проверку с точки зрения их пригодности для проверяемого в текущий момент сырья. Эвоник регулярно проводит глобальные ринг-тесты, в ходе которых однородные и репрезентативные образцы кормовых ингредиентов отправляются в лаборатории NIRS по всему миру, включая лаборатории производителей кормов, сателлитные лаборатории Эвоник и главную лабораторию компании. Затем результаты анализируются и сравниваются на предмет незначительных отклонений. Благодаря профессиональной работе с калибровками и отлаженной системе управления качеством, результаты получаемые с помощью AMINONIR® показывают, что отклонения в прогнозировании содержания аминокислот с помощью NIRS может быть в том же низком диапазоне, что и отклонения в анализе, выполненном надежной, профессиональной лабораторией, работающей в по методу ВЭЖХ (жидкостной химии).

В настоящее время сеть AMINONIR® включает в себя более 800 инструментов NIRS, принадлежащих нашим клиентам, а также 14 сервисных аналитических лабораторий на четырех континентах, которые все вместе выполняют ежегодно около миллиона анализов с помощью метода ближней инфракрасной спектроскопии.

Наличие точной информации о содержании питательных веществ в кормовых ингредиентах позволяет производить высококачественные, надежные, безопасные и эффективные корма и, следовательно, способствует достижению их оптимальной продуктивности. Технология NIRS уже стала отраслевым стандартом для достижения указанной цели, но ее эффективность во многом зависит от использования надежных рабочих процедур и достоверных, исчерпывающих данных калибровок, а также от последующей оценки полученных данных на систематической основе.

Больше информации: www.aminonir.com