twitter

image1 image1 image1 image1

Wielkość błędów w analizie pasz metodą NIRS i metodą chemiczną

Robert Gąsior

Spektroskopia odbiciowa w bliskiej podczerwieni NIRS (ang. Near Infrared Spectroscopy)  jest metodą fizyczną oznaczania zawartości składników organicznych z wykorzystaniem pomiaru absorpcji promieniowania elektromagnetycznego w zakresie bliskiej podczerwieni, na ogół przy długościach fal od 780 nm do 2500 nm. NIRS jest spektroskopią molekularną i rejestruje drgania rozciągające i zginające cząsteczek chemicznych Jest czuła na obecność związków zawierających m. in. grupy R-H, O-H, N-H, C-H, S-H. Spektroskopia w bliskiej podczerwieni uzupełnia klasyczne metody chemiczne analizy produktów rolnych pochodzenia roślinnego i zwierzęcego (Garrido-Varo i in., 2005), i może być zastosowana do badań przesiewowych, np. dotyczących oceny jakości pasz. W tym przypadku pasze są analizowane na analizatorze bliskiej podczerwieni i jeżeli wyniki są zgodne z deklaracją producenta, to próbki są uznawane za spełniające wymagania, bez konieczności dalszej analizy. W przeciwnym razie próbki są przekazywane do badań metodami chemicznymi (Richard Mills, FOSS, 2010). Jest to również metoda uznana oficjalnie i opisana w normie ISO 12099:2010, a także w AOAC, 991.01 (wilgotność w paszach objętościowych) i AOAC 2007.04 (wilgotność, białko, tłuszcz w mięsie), a jej główną zaletą jest krótszy czas analiz i niskie koszty w porównaniu do chemicznych metod laboratoryjnych.

Podstawą dobrze wykonanych analiz są kalibracje, które wykonuje się w oparciu o klasyczne metody chemiczne (sucha masa metodą wagową, białko metodą Kjeldahla, tłuszcz metodą ekstrakcyjną Soxleta, włókno metodą hydrolizy kwasowej i zasadowej). Jest to kluczowy element związany z zastosowaniem NIRS, który decyduje o jakości analiz wykonanych tą metodą. Jakość analiz NIRS mierzona w kategoriach standardowego błędu przewidywania zależy od jakości analiz chemicznych uznanych za referencyjne, zgodnie z zasadą propagacji Gaussa: Var(NIRS)=Var(LAB)+Var(analizator), gdzie Var(NIRS), Var(LAB) i Var(analizator) oznaczają odpowiednio wariancję (kwadrat błędu) dotyczącą wyników analiz uzyskanych metodą NIRS, wyników analiz uzyskanych chemicznymi metodami laboratoryjnymi i wariancję związaną z pracą samego analizatora w bliskiej podczerwieni. Jeśli za podstawę kalibracji posłużą wyniki niedokładnych analiz referencyjnych, to mimo pogorszenia się jakości kalibracji, oszacowanie może być i tak bliższe wynikom dokładnym, niż wynikałoby to ze ‘słabej’ kalibracji. Konkluzja ta może posłużyć również do identyfikacji potencjalnie ‘złych’ wyników uzyskanych klasycznymi metodami laboratoryjnymi. Technika bliskiej podczerwieni może być z powodzeniem zastosowana do szybkich analiz podstawowych składników (czułych na obecność związków zawierających np. grupy R-H, O-H, N-H, C-H, S-H)  pasz i mięsa, szczególnie w badaniach przesiewowych, a jakość uzyskanych wyników może być wystarczająco dobra i w dużym stopniu zależeć będzie od jakości metod referencyjnych wykorzystanych do kalibracji aparatu.