Kern är en djurforskare vid Ward Laboratories Inc. i Kearney, Neb. Saha är programkoordinator vid University of Georgia Agricultural and Environmental Services Laboratories. Båda författarna är styrelseledamöter för NIRS Forage and Feed Testing Consortium.
Det har varit väl accepterat och etablerat att foderproducenter bör analysera foder för att fastställa näringsnivåer och i slutändan fodrets kvalitet. Det har dock funnits mycket förvirring om huruvida foder bör analyseras med våtkemiska metoder eller nära infraröd reflektansspektroskopi (NIRS).
Många nutritionister är snabba med att borsta bort NIRS, med hänvisning till dålig precision av metoden. NIRS har dock kommit långt från sin introduktion till foderanalys. Instrumenteringen har förbättrats och NIRS Forage &Feed Testing Consortium (NIRSC) har gjort stora framsteg för att standardisera och optimera användningen av NIRS i hela branschen.
NIRS är en analysmetod som använder samma principer som många våtkemiska metoder. Våtkemianalysmetoder använder en standardkurva för att jämföra ett okänt prov med kända koncentrationer för att bestämma näringsvärden. NIRS använder spektra som genereras av en detektor som mäter reflektansen av nära infrarött ljus på ett prov.
Ett bibliotek av provspektra med kända beståndsdelar (till exempel procent protein och procent syradetergentfiber (ADF)) bestämt med industristandardiserade våtkemiska metoder jämförs med spektra för ett okänt prov. Baserat på hur det okända provets spektra jämförs med de i det kända biblioteket, kan näringsvärden bestämmas.
Det finns flera fördelar med att använda NIRS. För det första, utan kemiska insatser, är teknikertid den enda verkliga kostnaden för en NIRS-analys. I bara en NIRS-skanning kan flera beståndsdelar mätas från en större testportion jämfört med att sätta upp flera våtkemiska analyser med flera testportioner. Därför är NIRS en lågkostnadsanalys.
För det andra behöver proverna bara torkas och malas. Det behövs inga extraktioner, så med lite provberedning är det en snabb vändningsanalys. För det tredje är metoden oförstörande. Detta gör det möjligt för forskare att bevara sitt prov och producenter att begära mer våtkemisk analys, såsom mineraler eller nitrater. För det fjärde, eftersom inga kemikalier krävs för analys, produceras inget farligt avfall, vilket gör NIRS till en miljövänlig lösning.
Slutligen, eftersom teknikern helt enkelt laddar koppen som ska skannas på instrumentet, finns det färre källor till potentiella mänskliga fel. En rapport producerad med ekvationer från NIRSC, som har 15 beståndsdelar, skulle kräva 179 tekniker som hanterar händelser för våtkemi. Det är 179 punkter där mänskliga fel kan inträffa jämfört med ett för NIRS!
Bevisad repeterbarhet
NIRSC har följt data för att visa att NIRS-metoder förbättrar repeterbarhet och reproducerbarhet jämfört med våtkemiska metoder. Sju NIRSC-medlemslabb delade med sig av sina data från 33 alfalfahöprover som analyserades från 2013 till 2019 som deltagande i kompetenstestningen som genomfördes av National Forage Testing Association (NFTA).
Grafen visar råproteinresultat i jämförelse med referensmetodens medelvärde (RMA). Referensmetoden för protein är våtkemisk analys av kväve med Kjeldahl-metoden. RMA är det genomsnittliga resultatet som rapporterats från alla labb med den angivna metoden. Övre och nedre gränser för acceptans tilldelas av NFTA för varje omgång av kompetenstestning.
Nästan alla råproteinresultat som rapporterats av NIRS-laboratoriet ligger inom de acceptansfönster som tilldelats av NFTA baserat på våtkemimetoden. Därför är detta en robust demonstration av att NIRS är lika exakt som våt kemi. Vi vill påpeka att NIRS-kalibreringarna måste baseras på exakt, exakt och robust våtkemi för detta resultat.
Horwitz-kvoten är ett index som används för att mäta precisionen hos en metod över laboratorier (reproducerbarhet). Lägre förhållanden indikerar bättre reproducerbarhet. När de tillämpas på laboratorietestresultat är NIRS Horwitz-kvoterna totalt sett lägre än med våtkemi. Vi drar slutsatsen att NIRS-kalibreringsmodeller utvecklade med god vetenskap och tillämpade på rätt sätt, bibehåller bättre interlaboratorieprecision än våtkemimetoder.
Bättre hårdvara
Instrumenteringen för NIRS-analys har förbättrats genom åren. Ny teknik har lett till bättre förutsägelser. För närvarande är det mindre variation från instrument till instrument än vad det tidigare hade varit, enligt David McIntosh från NIRSC Instrument Hub vid University of Tennessee i Knoxville.
Sammanfattningsvis är NIRS-analys av foder ett acceptabelt sätt att fastställa näringsvärden och foderkvalitet. Det är prisvärt, snabbt, oförstörande, repeterbart och miljövänligt. Instrumenteringen för NIRS-analys har förbättrats genom åren och återspeglas i korrekta resultat. •
Den här artikeln publicerades i augusti/september 2020-numret av
Hö- och foderodlare på sidan 9.
Inte en prenumerant? Klicka för att hämta den tryckta tidningen
