Kern adalah seorang ilmuwan hewan dengan Ward Laboratories Inc. di Kearney, Neb. Saha adalah koordinator program di Laboratorium Layanan Pertanian dan Lingkungan Universitas Georgia. Kedua penulis adalah anggota dewan untuk NIRS Forage and Feed Testing Consortium.
Telah diterima dengan baik dan ditetapkan bahwa produsen hijauan harus menganalisis hijauan untuk menentukan tingkat nutrisi dan pada akhirnya kualitas pakan. Namun, ada banyak kebingungan tentang apakah hijauan harus dianalisis dengan metode kimia basah atau spektroskopi reflektansi inframerah dekat (NIRS).
Banyak ahli gizi cepat menepis NIRS, dengan alasan akurasi metode yang buruk. Namun, NIRS telah berkembang jauh dari pengenalannya ke analisis hijauan. Instrumentasi telah meningkat, dan NIRS Forage &Feed Testing Consortium (NIRSC) telah membuat langkah besar untuk menstandarisasi dan mengoptimalkan penggunaan NIRS di seluruh industri.
NIRS adalah metode analisis yang menggunakan prinsip yang sama dengan banyak metode kimia basah. Metode analisis kimia basah menggunakan kurva standar untuk membandingkan sampel yang tidak diketahui dengan konsentrasi yang diketahui untuk menentukan nilai gizi. NIRS menggunakan spektrum yang dihasilkan oleh detektor yang mengukur reflektansi cahaya inframerah dekat pada sampel.
Pustaka spektrum sampel dengan konstituen yang diketahui (misalnya, persen protein dan persen serat deterjen asam (ADF)) yang ditentukan oleh metode kimia basah standar industri dibandingkan dengan spektrum sampel yang tidak diketahui. Berdasarkan bagaimana spektrum sampel yang tidak diketahui dibandingkan dengan yang ada di perpustakaan yang diketahui, nilai gizi dapat ditentukan.
Ada beberapa manfaat menggunakan NIRS. Pertama, tanpa input bahan kimia, waktu teknisi adalah satu-satunya biaya sebenarnya untuk analisis NIRS. Hanya dalam satu pemindaian NIRS, beberapa konstituen dapat diukur dari satu porsi uji yang lebih besar versus menyiapkan beberapa analisis kimia basah menggunakan beberapa bagian uji. Oleh karena itu, NIRS adalah analisis berbiaya rendah.
Kedua, sampel hanya perlu dikeringkan dan digiling. Tidak ada ekstraksi yang diperlukan, jadi dengan sedikit persiapan sampel, ini adalah analisis perputaran yang cepat. Ketiga, metode ini tidak merusak. Hal ini memungkinkan peneliti untuk mengawetkan sampel dan produsen mereka untuk meminta lebih banyak analisis kimia basah, seperti mineral atau nitrat. Keempat, karena tidak diperlukan bahan kimia untuk analisis, tidak ada limbah berbahaya yang dihasilkan, menjadikan NIRS sebagai solusi yang ramah lingkungan.
Akhirnya, karena teknisi hanya memuat cangkir yang akan dipindai pada instrumen, ada lebih sedikit sumber kesalahan manusia yang potensial. Sebuah laporan yang dihasilkan dengan persamaan dari NIRSC, yang memiliki 15 konstituen, akan membutuhkan 179 teknisi yang menangani kejadian untuk kimia basah. Itu 179 poin di mana kesalahan manusia bisa terjadi versus satu untuk NIRS!
Pengulangan yang terbukti
NIRSC telah memenuhi data untuk menunjukkan bahwa metode NIRS meningkatkan pengulangan dan reproduktifitas atas metode kimia basah. Tujuh laboratorium anggota NIRSC membagikan data mereka dari 33 sampel jerami alfalfa yang dianalisis dari tahun 2013 hingga 2019 sebagai partisipasi dalam uji profisiensi yang dilakukan oleh National Forage Testing Association (NFTA).
Grafik menunjukkan hasil protein kasar dibandingkan dengan rata-rata metode referensi (RMA). Metode acuan untuk protein adalah analisis kimia basah nitrogen dengan metode Kjeldahl. RMA adalah hasil rata-rata yang dilaporkan dari semua lab menggunakan metode yang ditentukan. Batas atas dan bawah penerimaan ditetapkan oleh NFTA untuk setiap putaran uji profisiensi.
Hampir semua hasil protein kasar yang dilaporkan oleh laboratorium NIRS berada dalam jendela penerimaan yang ditetapkan oleh NFTA berdasarkan metode kimia basah. Oleh karena itu, ini adalah demonstrasi kuat bahwa NIRS seakurat kimia basah. Kami ingin menunjukkan bahwa kalibrasi NIRS harus didasarkan pada bahan kimia basah yang tepat, akurat, dan kuat untuk hasil ini.
Rasio Horwitz adalah indeks yang digunakan untuk mengukur ketepatan suatu metode di seluruh laboratorium (reproduktifitas). Rasio yang lebih rendah menunjukkan reproduktifitas yang lebih baik. Ketika diterapkan pada hasil pengujian laboratorium, Rasio NIRS Horwitz secara keseluruhan lebih rendah dibandingkan dengan kimia basah. Kami menyimpulkan bahwa model kalibrasi NIRS yang dikembangkan menggunakan ilmu pengetahuan yang baik dan diterapkan dengan benar, mempertahankan presisi antar laboratorium yang lebih baik daripada metode kimia basah.
Perangkat keras yang lebih baik
Instrumentasi untuk analisis NIRS telah meningkat selama bertahun-tahun. Teknologi baru telah menghasilkan prediksi yang lebih baik. Saat ini, variasi dari instrumen ke instrumen lebih sedikit daripada sebelumnya, menurut David McIntosh dari NIRSC Instrument Hub yang berlokasi di University of Tennessee di Knoxville.
Kesimpulannya, analisis NIRS hijauan adalah cara yang dapat diterima untuk menentukan nilai gizi dan kualitas hijauan. Ini terjangkau, cepat, tidak merusak, berulang, dan ramah lingkungan. Instrumentasi untuk analisis NIRS telah meningkat selama bertahun-tahun dan tercermin dari hasil yang akurat. •
Artikel ini muncul di
Hay &Forage Grower edisi Agustus/September 2020 di halaman 9.
Bukan pelanggan? Klik untuk mendapatkan majalah cetak
