Корма и кормовые добавки

Эффективное использование технологии ближней инфракрасной спектроскопии (NIRS) 03.12.2021

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,илиБИК) 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 ее точности, удобства использования и расширением многообразия анализируемых параметров. На сегодняшний день 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 комбикормов.

БИК-анализ для контроля качества

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.

В целях предотвращения возможных ошибок при взятии размолотых проб компанией Evonik несколько лет назад были разработаны и представлены калибровки NIRS, способные обеспечить точный анализ цельных (неразмолотых) кормовых ингредиентов. Сервис AMINONIR® Advanced является быстрым (менее трех минут) и точным, что облегчает оптимальную 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 такой 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. 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. Компания Evonik 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 Evonik 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 могут быть в том же низком диапазоне, что и отклонения в анализе, выполненном надежной, профессиональной лабораторией, работающей 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.

Отчет по питательности кормовых культур

В 2013 г. в г. Подольске Московской области начала функционировать российская специализированная лаборатория по анализу содержания аминокислот, определению основных зоотехнических показателей и уровня фактической энергии кормового сырья, а также макропоказателей питательности и энергии готовых комбикормов методом БИК-спектроскопии, которая позволяет получить необходимую информацию в минимально короткие сроки.

Как известно, корма растительного и животного происхождения по своему составу и питательной ценности очень разнообразны.

Ввиду широкого географического ареала посевов кормовыхкультурнатерриторииРоссиииразнообразия климатических условий их выращивания, химический состав и питательность кормового сырья также подвержены существенным различиям, информацию о которых необходимо своевременно предоставлять производителям кормов. Лаборатория в Подольске, как часть глобальной системы региональной оценки качественных показателей кормовых компонентов, ежегодно проводит аналитические исследования кормового сырья на содержание аминокислот и основных питательных веществ с целью изучениях их вариабельности.

Полученные в лаборатории аналитические данные являются основой для создания и публикации статистической информации по питательности основных сырьевых компонентов комбикормов, используемых на российском рынке. Как показала практика, вся собранная статистическая информация, которая называется «Отчет по питательности кормовых культур» (Crop Report), максимально востребована специалистами комбикормовых и животноводческих предприятий.

Резюме

Наличие точной информации о содержании питательных веществ в кормовых ингредиентах позволяет производить высококачественные, надежные,  безопасные  и    эффективные    корма и, следовательно, способствует достижению оптимальной продуктивности животных и птицы. 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.


Количество показов: 703
Автор:  Д-р И. Рейман, руководитель технических сервисов Evonik Nutrition & CareGmbH, А. Японцев, старший менеджер технического сервиса ООО «Эвоник Химия», Е. Старикова, канд. с.-х. наук, ООО «Эвоник Химия»
Компания:  Эвоник Химия

Возврат к списку


Материалы по теме: