Неправильная подготовка образцов отрицательно влияет на результаты анализа NIRS на содержание питательных веществ в кукурузе.
Все мы знаем, что с помощью мокрой химии можно получить достоверные данные о составе питательных веществ корма и качестве сырья. Эти исследования требуют стандартизированной преаналитики с использования сложных протоколов для количественного и качественного определения питательных веществ.
Мокрая химия точна и трудоемка. К ней прибегают, например, в случае решения исследовательских и арбитражных задач, не требующих высокой оперативности, но требующих более глубокого изучения свойств сырья и кормов. В случае же необходимости быстрого принятия решения предприятиям необходим инструмент, способный за короткий промежуток времени предоставить данные.
Быстрым и достоверным способом оценки качества сырья и кормов является спектроскопия в ближнем инфракрасном диапазоне (NIRS) — это технология, которая сегодня уже повсеместно используется производителями кормов и удобна, кроме всего прочего тем, что не требует высоких трудозатрат. Но давайте разберемся, так ли важно соблюдать качество пробоподготовки при таких исследованиях?
NIRS — это разновидность колебательной спектроскопии, в которой используется энергия фотонов в диапазоне длин волн от 750 до 2500 нм. Основные принципы инфракрасной спектроскопии включают: получение, регистрацию и интерпретацию спектров, возникающих в результате взаимодействия электромагнитного излучения с органическими связями анализируемых образцов (Паскини, 2018).
Технология ближнепольной инфракрасной спектроскопии широко используется в кормовой промышленности для проведения анализа основных питательных веществ (Фонтейн и др., 2002, Вальдес и Лисон, 1992). Также было показано, что метод может быть применен для обнаружения микотоксинов (Гаспардо и др., 2012) и идентификации фальсификатов (Аббас и др., 2013).
Как и для любого лабораторного исследования для получения точных результатов с помощью NIRS-технологии требуется надлежащая подготовка образцов и использование соответствующего оборудования, поскольку калибровка разрабатывается для анализа образцов с определёнными характеристиками и в подходящей аналитической среде. Отсутствие необходимого оснащения для измельчения образцов и необходимой квалификации – факторы, которые могут привести к ошибкам в анализе концентрации питательных веществ в кормовых ингредиентах, и как следствие, к предоставлению ошибочной информации формуляторам рационов.
Было доказано, что размер частиц образца (PS) влияет на анализ питательных веществ в рационах бройлеров с помощью NIRS (Эванс и др., 2021, Фремпонг и др., 2020), поэтому для получения точных результатов образцы необходимо измельчать до нужного размера.
Рассмотрим пример исследования качества кукурузы на NIRS при разном измельчении проб. Во многих странах кукуруза является основным ингредиентом в рационах для домашней птицы, в частности в США ее доля составляет от 60% до 75% от общего рациона (Коуйсон, 2005).
Исследование было направлено на оценку влияния PS на анализ питательных веществ с помощью NIRS в кукурузе, измельчённой только с помощью вальцовой мельницы, по сравнению с процедурами измельчения образцов, рекомендованными производителями оборудования NIRS для анализа образцов кормов.
Кукурузу измельчали с помощью вальцевой мельницы (Roskamp Champion Series 900–12; CPM, Ватерлоо, Айова, США), настроенной на 8 различных режимов работы пар вальцов. Режимы работы вальцов варьировались от (например, 3–3 до 6–6), где первое число обозначает режим работы верхнего комплекта вальцов, а второе — нижнего. Расстояние между парами роликов составляло от 50,8 мкм при настройке 2 до 152,4 мкм при настройке 6. При настройках 3–2, 3–3, 4–3, 4–4, 5–4, 5–5, 6–5, 6–6 были получены образцы со средним значением PS 693, 882, 968, 1750.
Как и ожидалось, образцы, измельченные только на валковой мельнице, показали более низкие значения сухого вещества по сравнению с контрольными образцами кукурузы роторного помола (рекомендуемый размер частиц оборудования NIRS).
Различия в показателях золы наблюдались среди PS, при этом образец 3343 мкм был наиболее близок к контрольному показателю кукурузы 267 мкм (roto-grounded) (P 0,001).
В образцах с PS размером 693, 882 и 968 мкм содержание золы было ниже, чем в образцах с большим размером PS.
Анализ образцов кукурузы с более крупным помолом, чем обычно используется при производстве кормов для животных, привёл к непостоянным и переменным концентрациям сухого вещества, золы, сырого протеина, сырого жира и сырой клетчатки в кукурузе по сравнению с контрольным образцом, который представлял собой кукурузу, измельчённую до рекомендованного для NIRS-анализа кормов помола 267 мкм.
Как и следовало ожидать, в образцах, измельчённых до рекомендованного помола 267 мкм, концентрация сухого вещества была выше, чем в образцах, измельчённых только на вальцовой мельнице.
Таким образом, было доказано, что анализ образцов кукурузы с более крупным размером частиц, чем рекомендуется для калибровки спектроскопии ближнего инфракрасного отражения (NIRS), приводит к изменению концентрации сухого вещества, золы, сырого протеина, сырого жира и сырой клетчатки.
В лаборатории кормов «Агроплем» мы проводим NIR — исследования для оценки содержания питательных веществ в кормовых ингредиентах и готовых кормах при этом очень важно помнить, что для получения точных результатов важнейшим является преаналитика. Ранее мы рассказывали о том, что необходимо соблюдать режим сушки образцов, исследования же говорят еще и о том, что размол также является одним из ключевых требований для получения достоверных данных, что намного повышает точность формулирования рационов.
Прибегайте к услугам только квалифицированных лабораторий, внимательно относящихся к менеджменту качества, включая преаналитику!
