imagen laboratorio

Análise NIR en mostras de ensilaxes e ración UNIFEED

Deputación de Pontevedra

O laboratorio de Mouriscade conta con máis de vinte anos de experiencia en análise NIR. A análise de miles de mostras permitiunos reunir unha gran base de datos de mostras para desenvolver as calibracións aplicables a ensilaxes de pradería, millo e racións unifeed.

A calidade dos resultados emitidos polo laboratorio de Mouriscade están asegurados mediante a participación en programas de garantía de calidade internos e externos. Internamente, as mostras de control e os estándares diarios procésanse en todas as áreas analíticas. Externamente, o laboratorio de Mouriscade participa voluntariamente en dous programas de comparación entre laboratorios (BIPEA e ASFAC). Na actualidade, está acreditado pola Entidade Nacional de Acreditación (ENAC) en catro determinacións analíticas (humidade, cinzas, fibra bruta e proteína bruta). O resto de determinacións analíticas non acreditadas seguen un programa de aseguramento da calidade análogo ás técnicas acreditadas.

Para desenvolver as calibracións usáronse métodos fisicoquímicos de referencia. O laboratorio de Mouriscade emprega tecnoloxía Foss NIRSystems (analizadores FOSS 6500 e DS2500 con software ISIScan NOVA e WinISI.) tanto para o desenvolvemento das calibracións coma para o procesamento NIR das mostras de rutina.

No desenvolvemento e mantemento das calibracións aplícase a norma ISO 12099.

            -ISO 12099:2017. Alimentos para animais, cereais e produtos derivados de cereais. Directrices para a aplicación de espectrometría de infravermello próximo.

Diariamente, para cada unha das matrices analizadas vía NIR (ensilaxes de pradería, millo e racións unifeed) compróbase a repetibilidade, a reproducibilidade e a exactitude dos resultados NIR. Para iso, as mostras analízanse por métodos de referencia de vía húmida. Estas mesmas mostras, xunto cos outliers espectrais para cada tipo de mostra, úsanse para enriquecer de forma continua as calibracións NIR.

Deste xeito, avalíase de forma continua o rendemento da calibración. Os resultados obtidos a través de análises mediante métodos de referencia por vía húmida grafícanse e referéncianse fronte a NIR, mentres que se verifican os residuos. Adicionalmente, tras cada actualización das ecuacións de predición, calcúlase o erro estándar de predición e o erro sistemático medio para cada parámetro.

TRATAMENTO DAS MOSTRAS PREVIO Á ANÁLISE NIR

Unha vez recibidas as mostras no noso laboratorio, estas sométense a un exhaustivo proceso de homoxeneización, tras o cal se realiza, no caso das ensilaxes, a medición directa do pH. Para calcular a materia seca, as mostras predesécanse en cámara de secado e, a continuación, acondiciónanse en muíños ciclónicos para a súa posterior análise NIR.

PROCEDEMENTOS ANALÍTICOS EMPREGADOS PARA O DESENVOLVEMENTO DAS CALIBRACIÓNS

Humidade e materia seca

As necesidades nutricionais do gando poden expresarse como a mostra tal cal ou como base de materia seca, pero é importante que estas e os resultados analíticos compartan a mesma base. En xeral, a maioría das necesidades do gando exprésanse baseándose na materia seca; polo tanto, os resultados da forraxe tamén deben expresarse con base na materia seca para que a ración estea equilibrada. Como xa se dixo, é crucial asegurarse de que as necesidades e os resultados se expresen usando a mesma base.

O contido en humidade das ensilaxes e das forraxes varía moito; ao eliminarse a auga pérdese o seu efecto de dilución, o que permite comparar directamente o contido nutricional das distintas forraxes.

Por iso, cómpre coñecer o contido en materia seca dun alimento para establecer as taxas de alimentación e asegurarse de que o gando inxire o suficiente como para satisfacer as súas necesidades diarias.

Cando os valores dos diferentes parámetros nutricionais se expresan en base de materia seca, están a expresarse os resultados dos nutrientes da mostra, sen a auga.

Humidade

O contido en humidade dunha mostra correspóndese coa porcentaxe de auga presente nela. Para determinalo, a mostra sécase inicialmente a 103 °C durante 4 horas. Determínase a perda de peso da mostra e calcúlase a fracción de auga bruta.

  • Regulamento (CE) núm. 152/2009 da Comisión, de 27 de xaneiro de 2009, polo que se establecen os métodos de mostraxe e análise para o control oficial dos pensos. Anexo III, Diario Oficial da Unión Europea L54/1 do 26/02/2009.
Materia seca

Equivale a (100 % - humidade) e representa todo o que hai na mostra que non sexa auga: proteínas, fibra, hidratos de carbono, amidón, graxas, minerais etc.

Para calcular a materia seca as mostras sométense a unha predesecación en cámara de secado a 65 ºC durante 20 horas. A continuación, o valor de materia seca calcúlase tendo en conta o contido en humidade obtido durante a predesecación e o contido en humidade residual da mostra estimada mediante NIR.

Proteína

As proteínas son compostos orgánicos formados por aminoácidos, un compoñente fundamental dos órganos vitais, dos tecidos, dos músculos, do pelo, da pel, do leite e das enzimas. Ademais, é necesario consumilas todos os días para o mantemento, a lactación, o crecemento e a reprodución. As proteínas poden descompoñerse en máis fraccións nos ruminantes segundo o seu nivel de degradabilidade no rume.

Proteína bruta (PB).

O termo proteína bruta abarca o contido total de nitróxeno da mostra multiplicado por un factor (6,25). Inclúe a proteína verdadeira e o nitróxeno non proteico.

Para determinala, as mostras secas moídas analízanse mediante o método de determinación de nitróxeno por dixestión ácida, coñecido como método Kjeldahl.

  • Regulamento (CE) núm. 152/2009 da Comisión, do 27 de xaneiro de 2009, polo que se establecen os métodos de mostraxe e análise para o control oficial dos pensos. Anexo III, Diario Oficial da Unión Europea L54/1 do 26/02/2009.
Proteína soluble (PS)

A proteína soluble está composta por proteínas e nitróxeno non proteico cunha degradabilidade alta no rume. Utilízase para a síntese de proteína microbiana no rume.

Para determinala emprégase o procedemento de Cornell con tampón de borato de sodio e fosfato de sodio. As mostras incúbanse a temperatura ambiente. Os residuos que conteñen proteínas insolubles analízanse co método Kjeldahl.

Proteína ligada á fibra ácido deterxente (FAD)

Tamén é coñecida como proteína danada pola calor ou non dispoñible. Normalmente causada polo quecemento durante a fermentación ou o secado, unha parte da proteína reacciona cos hidratos de carbono para formar un complexo non dixerible que fai que non estea dispoñible para a dixestión. A proteína ligada á FAD non se descompón no rume e representa a parte da proteína non degradable que non está dispoñible para o animal.

O contido en proteína bruta insoluble en deterxente ácido determínase analizando o contido en nitróxeno do residuo obtido tras o ensaio da FAD co método Kjeldahl. Deste xeito pódese calcular a fracción de proteína unida á FAD.

 

Proteína ligada á fibra neutro deterxente (FND)

Defínese como a parte da proteína non degradable que está dispoñible para o animal.

O contido en proteína bruta insoluble en deterxente neutro determínase analizando o contido en nitróxeno do residuo obtido tras o ensaio da FND sen sulfito de sodio co método Kjeldahl. Deste xeito pódese calcular a fracción de proteína unida á FND.

Nitróxeno non proteico.

Os procedementos existentes para determinar este parámetro baséanse na precipitación do nitróxeno de orixe proteico cun axente químico, a filtración e posterior determinación do nitróxeno insoluble no residuo; os precipitantes máis utilizados son o ácido tungsténico e o tricloroacético.

En ambos os casos, a continuación, determínase o nitróxeno residual que queda no papel de filtro mediante o método Kjeldahl; este nitróxeno corresponderíase coa fracción proteica.

O nitróxeno non proteico calcúlase pola diferenza entre o nitróxeno residual (NP) e o nitróxeno total da mostra.

Hidratos de carbono

Fibra neutro deterxente (FND)

Porción de hemicelulosa, celulosa e lignina que representa a masa fibrosa da forraxe. Estes tres compoñentes coñécense como parede celular ou hidratos de carbono estruturais. Confírelle á planta a rixidez necesaria para poder sosterse a si mesma a medida que crece, coma o esqueleto dos animais. A hemicelulosa e a celulosa poden descompoñerse grazas aos microbios do rume para achegarlle enerxía ao animal. A FND ten unha correlación negativa coa inxesta.

As mostras cun alto contido en proteínas ou amidón poden levar a sobreestimar o valor da FND. A solución de deterxente neutro elimina a maior parte das proteínas e do amidón durante a fase de dixestión da análise. Este tipo de mostras tamén pode sobrecargar a extracción, co que non se eliminan todas as proteínas nin o amidón. Engadirlle sulfito de sodio e amilase ao procedemento da FND axudará a eliminar a proteína e o amidón, respectivamente. Ao eliminar a contaminación destes medirase mellor a fibra verdadeira. O "a" indica que a análise se realizou engadindo sulfito de sodio e amilase.

As mostras secas e moídas dixírense en solución de FND na unidade de dixestión ANKOM 2000 en presenza de alfa amilase e sulfito de sodio ao comezo da dixestión.

As disolucións realízanse seguindo o procedemento de Van Soest, P. J., J. B. Robertson e B. A. Lewis. 1991. "Methods for Dietary Fiber, Neutral Detergent Fiber, and Nonstarch Polysaccharides in Relation to Animal Nutrition". Journal of Dairy Science 74:3583-3597.

ANKOM Technology Method 13 – Neutral Detergent Fiber in Feeds – Filter Bag Technique (for A2000).

Fibra ácido deterxente (FAD)

Fracción fibrosa composta por celulosa e lignina. A dixestibilidade da celulosa varía e vese afectada negativamente o contido de lignina. A medida que este aumenta, a dixestibilidade da celulosa diminúe. A FAD ten unha correlación negativa coa dixestibilidade xeral. Para determinala, as mostras pésanse individualmente a razón de 0,5 g en bolsas de filtro e dixírense en solución de FAD na unidade de dixestión ANKOM DELTA 2000. As disolucións utilizadas son as mesmas que as recollidas na AOAC 973.18 - Fibra (deterxente ácido) e lignina (H2SO4) en pensos.

ANKOM Technology Method 12 – Acid Detergent Fiber in Feeds – Filter Bag Technique (for A2000).

Lignina ácido deterxente (LAD)

Compoñente vexetal non dixerible. A lignina aféctalle negativamente á dixestibilidade da celulosa. A medida que o seu contido aumenta, a dixestibilidade da celulosa diminúe, co que se reduce a cantidade de enerxía que podería estar dispoñible para o animal.

A disolución realízase seguindo o mesmo procedemento recollido na AOAC 973.18 - Fibra (deterxente ácido) e lignina (H2SO4) en pensos. A FAD realízase como se indica máis arriba e o residuo dixírese en grupos de 24 ao 72 % p/p de ácido sulfúrico durante 3 horas na incubadora Daisy de ANKOM a temperatura ambiente.

ANKOM Technology Method 9 – Method for Determining Acid Detergent Lignin in the Daisy II Incubator.

Amidón

É un polisacárido que se atopa na maioría dos vexetais como hidrato de carbono de reserva e é moi abundante nas sementes, nos froitos, nos tubérculos e nas raíces. Preséntase en forma de gránulos, cuxo tamaño e forma son distintos segundo a planta de que se trate.

O contido en amidón determínase seguindo o método polarimétrico de Ewers. A primeira determinación da rotación óptica realízase unha vez tratada a mostra con ácido clorhídrico diluído a unha temperatura de ebulición. Na segunda determinación extráese a mostra con etanol ao 40 % e, a continuación, con ácido clorhídrico. Para obter o contido en amidón, a diferenza entre as dúas determinacións multiplícase por un factor determinado.

  • Regulamento (CE) núm. 152/2009 da Comisión, de 27 de xaneiro de 2009, polo que se establecen os métodos de mostraxe e análise para o control oficial dos pensos. Anexo III, Diario Oficial da Unión Europea L54/1 do 26/02/2009.

Graxa

Materia graxa

Normalmente extráese usando éter. Ademais, con este método tamén se poden solubilizar pigmentos vexetais, ésteres e aldehidos. Por iso, a medición denomínase graxa bruta. A graxa é un nutriente de gran densidade enerxética e contén entre 2,25 e 2,8 veces a enerxía presente nos hidratos de carbono. A graxa engádeselles ás racións para aumentar os niveis de enerxía cando esta é insuficiente.

Para a determinación de graxas e dos lípidos, estes extráense de forma continua con éter de petróleo mediante o método Soxhlet. Tras evaporarse o disolvente, o residuo restante constitúe a fracción de extracto etéreo (EE).

  • Regulamento (CE) núm. 152/2009 da Comisión, de 27 de xaneiro de 2009, polo que se establecen os métodos de mostraxe e análise para o control oficial dos pensos. Anexo III, Diario Oficial da Unión Europea L54/1 do 26/02/2009.

Minerais

Cinzas

O contido en cinzas é unha medida do contido total en minerais. As mostras pésanse e calcínanse para queimar toda a materia orgánica (proteína, fibra, graxas etc.) e deixar unicamente os minerais. A continuación, o peso do residuo de cinzas divídese entre o peso orixinal para determinar a porcentaxe de cinzas. Para calcular o contido en cinzas a mostra quéntase a 550 °C durante polo menos 4 horas para eliminar o carbono presente nela; é dicir, elimínanse todos os compostos orgánicos. Ao calcular a perda de peso da mostra determínase de forma matemática a fracción de materia orgánica.

  • Regulamento (CE) núm. 152/2009 da Comisión, de 27 de xaneiro de 2009, polo que se establecen os métodos de mostraxe e análise para o control oficial dos pensos. Anexo III, Diario Oficial da Unión Europea L54/1 do 26/02/2009.

Índices calculados

Ensilaxe de pradeira

ENL = 2,302 – 0,0289 * FAD

PDIE = A + (0,01 * (430 + B – C))

A = 0,15 * PB

B = (15,15 * PB) – (0,37 * PB2)

C = (0,119 * (0,87 * FAD – 1,52) 2)

PDIN = 0,582 * PB

UFL = (1,008 – 0,011*FAD) + (0,013 * PB)

VALOR RELATIVO DA FORRAXE = ((88,9 – (0,779*FAD)) * (120 / FND)) / 1,29

 

Ensilaxe de millo

PDIN = 0,615 * PB

PDIE = (0,218 * PB) + (0,009 * (560 – (0,28 * PB)))

UFL = 1,186 – 0,0064 * FND

EQUIVALENTE EN GRANS = % de amidón / 0,70