Actualmente se están comercializando varios instrumentos NIRS en mano. Aquí se muestra la unidad Aurora NIR
Durante la última década, los espectrómetros de reflectancia de infrarrojo cercano (NIRS) han pasado del laboratorio al campo y ahora pueden caber en la palma de su mano. Pero, ¿cómo funcionan estos sistemas y por qué la calibración es una consideración tan importante? ¿Cómo se puede incorporar el resultado en su toma de decisiones?
El espectrómetro poliSPECThe NIR ilumina la muestra y mide la luz reflejada. Si hacemos un gráfico de la luz reflejada para cada longitud de onda de luz, notaremos que algunas longitudes de onda se reflejaron mejor que otras. La técnica de espectroscopia de reflectancia del infrarrojo cercano supone que la muestra absorbió la luz que falta y está relacionada con sus propiedades químicas.
X-NIR
Si bien esta suposición es ventajosa, existen algunas advertencias. Aunque no podemos ver la luz del infrarrojo cercano, obedece a las mismas leyes físicas que la luz visible. En consecuencia, no solo la composición química de la muestra influye en la luz medida, sino también en las propiedades físicas. Por ejemplo, ¿alguna vez ha juzgado mal el color de un objeto porque el acabado de su superficie afectaba la forma en que se dispersaba o reflejaba la luz? Además, la interacción y la absorción superpuesta de la luz por parte de los productos químicos hace que la predicción de la composición química de una muestra sea aún más desafiante.
La calibración es clave
La gestión de la variabilidad es el trabajo de la calibración del espectrómetro y, en consecuencia, la calibración es la parte más importante del método NIRS. La Tabla 1 muestra las diversas calibraciones disponibles para los sistemas comerciales portátiles actuales.
Notará que se utiliza una calibración separada para cada especie de cultivo y para cultivos frescos o ensilados. Esto se debe a que el fabricante ha determinado que esta separación puede mejorar el rendimiento de la calibración. En el desarrollo de la calibración, es importante controlar la variabilidad para que no influya en la calibración o incluirla para que la calibración pueda tenerla en cuenta.
Los resultados obtenidos con estas unidades NIRS portátiles probablemente no sean tan precisos como los de un laboratorio de pruebas comercial. Recuerde nuestra discusión sobre el control de la variabilidad. Los laboratorios de análisis de forraje de NIRS trabajan incansablemente no solo para secar (el agua es un fuerte absorbente de la luz infrarroja cercana) y moler sus muestras de forraje, sino también para mantener sus instrumentos y calibraciones. Los laboratorios también han implementado protocolos para monitorear el desempeño de sus instrumentos diariamente. Las calibraciones utilizadas en muchos laboratorios son mantenidas por un consorcio de laboratorios que monitorean el rendimiento de la calibración y comparten muestras para mejorar la precisión de la predicción.
Además, el método de referencia utilizado para calibrar su NIRS puede ser diferente al utilizado por el laboratorio de análisis de forrajes. Vale la pena pedirle al fabricante del sistema NIRS que proporcione sus métodos de referencia antes de invertir, especialmente si planea usar el instrumento junto con pruebas de laboratorio periódicas, una buena práctica en mi opinión.
NIRS en granja tiene algunas ventajas sobre NIRS de laboratorio. Los resultados son rápidos y pueden incorporarse fácilmente en las decisiones de gestión. Además, puede escanear más muestras para asegurarse de que está trabajando con análisis de una muestra más representativa, para evaluar la variabilidad en sus alimentos y para tomar decisiones basadas en tendencias históricas en el análisis.
Monitoreo de la variabilidad del forraje
Las precisiones publicadas lo ayudarán a determinar cómo se pueden usar las predicciones de su unidad NIR portátil para evaluar la variabilidad en su programa de alimentación. Por ejemplo, consideremos un productor que quisiera usar un espectrómetro NIR portátil para manejar la materia seca en el ensilaje de maíz. El productor considera que un fabricante reporta una precisión de más o menos 1.5 por ciento de materia seca.
¿Qué quiere decir eso exactamente?
No siempre es claro y generalmente requiere una discusión con el proveedor del instrumento. Sin embargo, generalmente significa que si predice una muestra de ensilaje de maíz que tiene un 35 % de materia seca, el contenido real de materia seca está entre el 33,5 % y el 36,5 %.
¿Cuánto varía la materia seca en sus forrajes?
Creo que es seguro decir que es más de más o menos 1,5 por ciento y, en consecuencia, estos instrumentos tienen utilidad en el manejo de la ración de materia seca. Varios estudios en los EE. UU. y Europa respaldan esta conclusión.
¿Qué pasa con el manejo de la materia seca en otros ingredientes de alimentos?
Primero, tendría que existir una calibración separada para ese ingrediente. A continuación, compararía la variabilidad del ingrediente con la precisión del instrumento. Por ejemplo, un estudio de 2015 sobre la variabilidad de la composición de los ingredientes de los piensos indicó que la materia seca de la harina de soja varió un 1,9 %. Si la precisión de predicción de la materia seca del espectrómetro NIR para la harina de soya fuera de más o menos 1,5 por ciento, entonces ese sistema tendría poca utilidad en el manejo de la humedad de la harina de soya. En consecuencia, se debe considerar la economía del manejo de la harina de soya basada en materia seca.
Este proceso debe extenderse a todos y cada uno de los componentes químicos que su operación desearía predecir y gestionar (por ejemplo, fibra de detergente neutro, almidón y proteína cruda), teniendo en cuenta que NIRS es particularmente sensible a las moléculas orgánicas.
Espero que este artículo arroje algo de luz (juego de palabras) sobre la utilidad y el creciente número de opciones que tienen los productores para el análisis manual de forraje con NIRS.
Este artículo apareció en la edición de abril/mayo de 2018 de
Hay &Forage Grower en la página 32 y 33.
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