De nauwkeurigheid van NIRS niet uitsluiten

Het is algemeen aanvaard en vastgesteld dat voederproducenten voedergewassen moeten analyseren om de nutriëntenniveaus en uiteindelijk de kwaliteit van het voer te bepalen. Er is echter veel verwarring geweest over de vraag of voer moet worden geanalyseerd met natte-chemische methoden of met nabij-infraroodreflectiespectroscopie (NIRS).

Veel voedingsdeskundigen zijn er snel bij om NIRS weg te poetsen, daarbij verwijzend naar de slechte nauwkeurigheid van de methode. NIRS heeft echter een lange weg afgelegd van de introductie tot de ruwvoederanalyse. De instrumentatie is verbeterd en het NIRS Forage &Feed Testing Consortium (NIRSC) heeft grote vooruitgang geboekt bij het standaardiseren en optimaliseren van het gebruik van NIRS in de hele sector.

NIRS is een analysemethode die gebruik maakt van dezelfde principes als veel natchemische methoden. Nat-chemische analysemethoden gebruiken een standaardcurve om een ​​onbekend monster te vergelijken met bekende concentraties om voedingswaarden te bepalen. NIRS gebruikt spectra die worden gegenereerd door een detector die de reflectie meet van nabij-infrarood licht op een monster.

Een bibliotheek van monsterspectra met bekende bestanddelen (bijvoorbeeld percentage eiwit en percentage zure wasmiddelvezels (ADF)) bepaald door industriestandaard natte chemiemethoden wordt vergeleken met de spectra van een onbekend monster. Op basis van hoe de spectra van het onbekende monster zich verhouden tot die in de bekende bibliotheek, kunnen voedingswaarden worden bepaald.

Er zijn verschillende voordelen van het gebruik van NIRS. Ten eerste, zonder chemische input, is de tijd van de technicus de enige echte kostenpost voor een NIRS-analyse. In slechts één NIRS-scan kunnen meerdere bestanddelen worden gemeten uit één groter testgedeelte in plaats van meerdere natte-chemische analyses op te zetten met behulp van meerdere testgedeelten. Daarom is NIRS een goedkope analyse.

Ten tweede hoeven de monsters alleen maar te worden gedroogd en gemalen. Er zijn geen extracties nodig, dus met weinig monstervoorbereiding is het een snelle doorloopanalyse. Ten derde is de methode niet-destructief. Hierdoor kunnen onderzoekers hun monster bewaren en kunnen producenten meer natte-chemische analyses aanvragen, zoals mineralen of nitraten. Ten vierde, omdat er geen chemicaliën nodig zijn voor analyse, wordt er geen gevaarlijk afval geproduceerd, waardoor NIRS een milieuvriendelijke oplossing is.

Ten slotte, omdat de technicus de te scannen beker gewoon op het instrument laadt, zijn er minder bronnen van mogelijke menselijke fouten. Een rapport geproduceerd met vergelijkingen van het NIRSC, dat 15 bestanddelen heeft, zou 179 technicus vereisen die gebeurtenissen voor natte chemie afhandelt. Dat zijn 179 punten waar menselijke fouten kunnen optreden versus één voor NIRS!

Bewezen herhaalbaarheid

Het NIRSC heeft gegevens nageleefd om aan te tonen dat NIRS-methoden de herhaalbaarheid en reproduceerbaarheid verbeteren ten opzichte van nat-chemische methoden. Zeven NIRSC-lidlaboratoria deelden hun gegevens van 33 alfalfahooimonsters die van 2013 tot 2019 werden geanalyseerd als deelname aan de bekwaamheidstests uitgevoerd door de National Forage Testing Association (NFTA).

De grafiek toont de resultaten van ruw eiwit in vergelijking met het gemiddelde van de referentiemethode (RMA). De referentiemethode voor eiwit is natchemische analyse van stikstof met de Kjeldahl-methode. De RMA is het gemiddelde resultaat dat is gerapporteerd van alle laboratoria met behulp van de gespecificeerde methode. Boven- en ondergrenzen van acceptatie worden door NFTA toegekend voor elke ronde van ringonderzoeken.

Bijna alle door de NIRS-laboratoria gerapporteerde resultaten van ruw eiwit vallen binnen de acceptatievensters die door NFTA zijn toegewezen op basis van de natte chemiemethode. Daarom is dit een robuuste demonstratie dat NIRS net zo nauwkeurig is als natte chemie. We willen erop wijzen dat de NIRS-kalibraties voor dit resultaat gebaseerd moeten zijn op nauwkeurige, nauwkeurige en robuuste natte chemie.

De Horwitz-ratio is een index die wordt gebruikt om de nauwkeurigheid van een methode in laboratoria te meten (reproduceerbaarheid). Lagere verhoudingen duiden op een betere reproduceerbaarheid. Wanneer toegepast op laboratoriumtestresultaten, zijn de NIRS Horwitz-ratio's over het algemeen lager dan bij natte chemie. We concluderen dat NIRS-kalibratiemodellen die zijn ontwikkeld met behulp van goede wetenschap en correct zijn toegepast, een betere interlaboratoriumprecisie behouden dan natte-chemische methoden.

Betere hardware

Instrumentatie voor NIRS-analyse is door de jaren heen verbeterd. Nieuwe technologie heeft geleid tot betere voorspellingen. Momenteel is er minder variatie van instrument tot instrument dan voorheen, volgens David McIntosh van de NIRSC Instrument Hub aan de Universiteit van Tennessee in Knoxville.

Kortom, NIRS-analyse van ruwvoer is een acceptabele manier om voedingswaarden en voerkwaliteit te bepalen. Het is betaalbaar, snel, niet-destructief, herhaalbaar en milieuvriendelijk. De instrumentatie voor NIRS-analyse is door de jaren heen verbeterd en wordt weerspiegeld in nauwkeurige resultaten. •

Geen abonnee? Klik om het gedrukte tijdschrift te krijgen