Kukuruzna silaža (KS) je glavna energetska komponenta obroka u hranidbi goveda za meso i mlijeko. Cilj rada bio je utvrditi kvalitetu KS s područja Sisačko–moslavačke županije proizvedenih tijekom ...2016. godine na deset obiteljskih poljoprivrednih gospodarstava (OPG). Analizirano je 65 uzoraka KS na organoleptičke, fizikalne, kemijske i biološke parametre kvalitete. Boja analiziranih uzoraka KS se kretala od normalne i zelenkaste do tamno smeđe, a miris od mirisa po alkoholu i maslačnoj kiselini do mirisa po karamelu. Najzastupljenija je bila duljina sječke od 0,8-1,9 cm (55 % analiziranih uzoraka), a zatim od 0,4-0,8 cm (31 % analiziranih uzoraka). Proizvedene KS su u prosjeku imale sadržaj suhe tvari (ST) 378,31 g kg-1 svježeg uzorka, neutralnih detergent vlakana (NDV) 407,78 g kg-1 ST, pH vrijednost 4,37, sadržaj sirovih proteina (SP) 72,81 g kg-1 ST, sadržaj škroba 343,3 g kg-1 ST, sadržaj metaboličke energije (ME) 10,85 MJ kg-1 ST, neto energije laktacije (NEL ) 6,56 MJ kg-1 ST i probavljivost organske tvari (POT) 71,1 %. Od ukupno analiziranih uzoraka se u optimalnu kvalitetu KS prema sadržaju ST može svrstati 23 % KS, sadržaju SP 46 %, škroba 18 %, pH vrijednosti 23 % analiziranih uzoraka dok prema POT 0% analiziranih uzoraka. Zaključeno je da su analizirane KS proizvedene su od usjeva kukuruza siliranih u kasnijim fazama fenološke zrelosti od optimalne za proizvodnju KS visoke kvalitete. Nadalje, vrijednosti sadržaja ST, NDV, pH i škroba su veće, a vrijednosti sadržaja SP, ME, NEL i POT niže od vrijednosti utvrđenih ranijim monitorinzima kvalitete KS na OPG-ima kao i poželjnih vrijednosti za KS. Varijabilna kvaliteta proizvedenih KS ukazuje na primijenjenu različitu tehnologiju uzgoja i siliranja usjeva kukuruza u istim mikroklimatskim uvjetima.
Corn silage (CS) is the main energy component of the ration in feeding cattle for meat and milk. The objective of this study was to determine the quality of CS from the Sisak-Moslavina County produced in 2016 on ten family farms. Total of 65 CS samples were analyzed for organoleptic, physical, chemical and biological quality parameters. The color of the analyzed CS ranged from normal and greenish to dark brown, and the smell from the smell of alcohol and butyric acid to the smell of caramel. The most common was the chopping length of 0.8-1.9 cm (55% of the analyzed samples), followed by 0.4-0.8 cm (31% of the analyzed samples). The CS produced had on average dry matter (DM) content 378.31 g kg-1 fresh sample, neutral detergent fiber (NDF) 407.78 g kg-1 DM and pH value 4.37, crude protein (CP) 72.81 g kg-1 DM, starch 343.3 g kg-1 DM, metabolic energy (ME) 10.85 MJ kg-1 DM, net energy for lactation (NEL ) 6.56 MJ kg-1 DM and digestibility of organic matter (OMD) 711 g kg-1 DM. Out of the total of analyzed samples, the optimal quality was determined in 23% of CS for DM, 46% for CP content, 18% for starch, 23% for pH value and 0% for OMD. It was concluded that the analyzed CS were produced from corn crops ensiled in later stages of phenological maturity than optimal for the production of high quality CS. Also, the values determined for DM, NDF, pH, starch were higher while the values for CP, ME, NEL i OMD lower than reported by previous monitoring of CS quality on family farms as well as the desired values for CS. The variable quality of the produced CS indicates applied different technology of cultivation and ensiling of corn crops in the same microclimatic conditions.
Cilj ovog stručnog rada je prikazati osnove razvoja kalibracijskih modela za procjenu fizikalnih, kemijskih i/ili bioloških parametara voluminozne krme bliskom infracrvenom spektroskopijom (NIR ...spektroskopijom). U usporedbi s klasičnim kemijskim metodama, NIR spektroskopija je multianalitička, ekološki potpuno prihvatljiva i brza metoda, jednostavna za primjenu i interpretaciju rezultata. Za korištenje NIR spektroskopije u svrhu procjene hranidbene vrijednosti voluminozne krme, neophodne su razvijene kalibracijske jednadžbe. Uzorci korišteni za razvoj primjenjivih kalibracija moraju biti dovoljno slični da pripadaju istom kalibracijskom setu, ali i dovoljno različiti da pokrivaju očekivane fizikalne, kemijske i/ili biološke varijabilnosti uzoraka nepoznatog kemijskog sastava. Razvoj kalibracija se sastoji od niza aktivnosti od prikupljanja/odabira uzoraka i njihove analize klasičnim kemijskim/fizikalnim i/ili biološkim metodama do predobrade i skeniranja uzoraka, razvoja kalibracijske jednadžbe primjenom neke od regresijskih metoda na spektralne podatke uzoraka, te primjene i kontrole razvijenog kalibracijskog modela procjene. Razvijena kalibracija koja ima stupanj korelacije (R2) što bliži 1.00, nisku standardnu grešku kalibracije (SEC), standardnu grešku unakrsne validacije (SECV) i standardnu grešku procjene (SEP) može se primjenjivati u praksi. Daljnja istraživanja su usmjerena na korištenje mobilne NIR spektroskopije za svakodnevnu primjenu na farmama.
The aim of this article is to present the basics of the development of calibration models for the estimation of the physical, chemical and / or biological parameters of forage by NIR spectroscopy. Compared to conventional chemical methods, NIR spectroscopy is a multianalytical, environmentally friendly and fast method, easy to apply and interpret results. For the use of NIR spectroscopy for the prediciton of the nutritional value of forages, developed calibration equations are necessary. The samples used to develop applicable calibrations must be similar enough to belong to the same calibration set but also sufficiently different to cover the expected physical, chemical and / or biological variability of samples of unknown chemical composition. Calibration development consists of a range of activities from collecting / selecting samples and analyzing them by classical chemical / physical and / or biological methods to pre-processing and scanning, developing a calibration equation and finally applying and controlling the developed calibration prediction model. A developed calibration with a degree of correlation (R2) closer to 1.00, a low standard error of calibration (SEC), a standard error of cross-validation (SECV), and a standard error of prediction (SEP) can be applied in practice. Further research is focused on the use of mobile NIR spectroscopy for daily on-farm application.
Sušenjem biljne mase kroz vegetacijsku sezonu proizvodi se suha voluminozna krma ili sijeno. Hranidbena vrijednost krme je ovisna o koncentraciji hranjiva u suhoj tvari (ST) te potencijalnoj ...konzumaciji krme što zajedno uvjetuje proizvodnost životinja. Cilj rada bio je procijeniti hranidbenu vrijednost dviju skupina uzoraka sijena prikupljenih s obiteljskih poljoprivrednih gospodarstava (OPG) sjeverozapadne Hrvatske u vremenu od 2011. do 2013. godine (skupina 1) i u vremenu od 2014. do 2016. godine (skupina 2). Uzorci su NIR spektroskopijom analizirani na osnovne kemijske parametre hranjivosti. Utvrđeno je da su uzorci skupine 1 (SK 1) sadržavali više (P<0,001) sirovih bjelančevina (SB), ugljikohidrata topivih u vodi (UTV), metaboličke energije (ME) i imali su veću probavljivost organske tvari (OT) u ST (D-vrijednost) u usporedbi s uzorcima skupine 2 (SK 2). Uzorci SK 2 su sadržavali više OT (P<0,001) u usporedbi s uzorcima SK 1. Zaključeno je da su istraživani uzorci sijena bili osrednje do niske kvalitete. Razlozi za navedeno mogu biti brojni, ali u ovom istraživanju se s obzirom na vrijednosti istraživanih parametara hranjivosti te poznavajući klimatske prilike područja, vjerojatno radi o kasnijem roku košnje tratine za proizvodnju sijena visoke hranjivosti.
Količina proizvedenog mlijeka i postotak mliječne masti u mlijeku, uz genetsku predispoziciju ovise i o opskrbi muznih krava energijom i bjelančevinama. U ovom istraživanju željeli smo utvrditi ...hranjivost uzoraka fermentiranih travnih masa (FTM) na 5 obiteljskih poljoprivrednih gospodarstava (OPG) sjeverozapadne Hrvatske, većih proizvođača mlijeka, tijekom 4 godine (2013. - 2016.). U ukupno 130 uzoraka FTM-a utvrđen je sadržaj suhe tvari (ST), a NIR spektroskopijom procijenjen sadržaj korigirane ST (KST), sirovih proteina (SP), razgradivih SP, neutralnih detergent vlakana (NDV), metaboličke energije (ME), organske tvari (OT), rezidua šećera, probavljivosti OT u ST (D-vrijednosti), kiselost (pH vrijednost) i sadržaj amonijskog dušika (NH3-N). Analizirani uzorci FTM-a ukazuju na osrednju do nisku kvalitetu i visoku varijabilnost svih kemijskih parametara hranjivosti i kvalitete fermentacije. Fermentirana travna masa je visokovarijabilnog kemijskog sastava radi niza čimbenika koji utječu na njenu kvalitetu. Analizom istraživanih parametara hranjivosti FTM-a i poznavajući i vremenske prilike SZ Hrvatske, kao osnovno ograničenje proizvodnje prvog otkosa FTM-a visoke hranjivosti, može se zaključiti da je opisana hranjivost FTM-a rezultat košnje tratine u kasnijoj fazi fitofenološke zrelosti od optimalne za proizvodnju FTM-a visoke hranljivosti koja je značajna za podržavanje visoke proizvodnje mlijeka.
Spektroskopija u bliskom infracrvenom području (NIR spektroskopija) se u analitici koristi više od 50 godina. Cilj ovog preglednog rada je prikazati statističke pokazatelje razvijenih kalibracijskih ...modela za procjenu kemijskog sastava voluminozne krme NIR spektroskopijom koji su objavljeni kroz zadnjih 15 godina. Prikazana je statistika za procjenu
sadržaja suhe tvari (ST), sirovih proteina (SP), neutralnih detergent vlakana (NDV), kiselih detergent vlakana (KDV), pepela, i pH vrijednosti voluminiozne krme različite razine obrade prije skeniranja (svježa, osušena/samljevena krma) te različite vrste voluminozne krme poput monokultura trava, mahunarki, djetelinsko-travnih smjesa (DTS), krme
poluprirodnog pašnjaka, slame, biljke kukuruza, sjenaže, silaže i sijena. Radi šire primjenjivosti NIR kalibracijskog modela, za procjenu kemijskog sastava voluminozne krme, u razvoj kalibracije se uključuje krma porijeklom iz različitih primjenjenih agrotehnologija proizvodnje, klimata uzgoja, sorata i varijeteta, vegetacijskih sezona i sl. U cilju razvoja
pouzdanijih kalibracijskih modela za procjenu kemijskog sastava voluminozne krme, razvijaju se kalibracije za pojedine biljne vrste, kultivare, otkose tijekom vegetacijske sezone kao i za pojedine mikroklimate uzgoja. NIR spektroskopija ima ogromni potencijal za procjenu sadržaja ST, SP, NDV, KDV, pepela i pH vrijednosti u voluminoznoj krmi.
Cilj ovog rada je prikazati stanje spektroskopije u bliskom infracrvenom području (NIR spektroskopije) kao tehnologije za procjenu ad libitum konzumacije suhe tvari (ST) i organske tvari (OT) te in ...vivo probavljivosti ST, OT i OT u ST (Dvrijednosti) voluminozne krme. U usporedbi s provedbom skupih, radno zahtjevnih i dugotrajnih bioloških istraživanja radi utvrđivanja ad libitum konzumacije i in vivo probavljivosti voluminozne krme, NIR spektroskopija je brza, fizikalna, nedestruktivna, multianalitička i eklološki prihvatljiva metoda koja može dati precizne i točne rezultate uz minimalnu ili nikakvu pripremu uzoraka. Biološki se parametri teže procjenjuju NIR spektroskopijom u odnosu na kemijske parametre voluminozne krme radi varijacija između životinja, a posljedično pogrešaka u procjeni reakcija životinja na određenu hranidbu i hranu te činjenice da se niti jedan biološki parametar ne može utvrditi u kemijskom laboratoriju s visokom razinom točnosti. Prikazani kalibracijski modeli su prihvatljive razine pouzdanosti procjene ad libitum konzumacije i in vivo probavljivosti voluminozne krme prema utvrđenim koeficijentima determinacije (R2) (0,7-0,9 i 0,47-0,98 slijedom), standardnim greškama kalibracije (SEC) (4,28-6,89 i 0,01-1,69 slijedom), standardnim greškama unakrsne validacije (SECV) (4,53-7,92 i 0,02-2,15 slijedom) te standardnim greškama procjene (SEP) (5,42-9,59 i 0,026-5,7 slijedom). Ovo istraživanje potvrđuje potencijal NIR spektroskopije za procjenu ad libitum konzumacije ST i OT voluminozne krme i in vivo probavljivosti ST, OT i D-vrijednosti voluminozne krme.
Ispitivani su elektromagnetski spektri u području od 400 do 1000 nanometara pomoću dvostrukih kamera sa svjetlosnim filterima u vizualnom i bliskom infracrvenom (NIR) spektru. Bliska infracrvena ...spektroskopija bojila u likovnoj umjetnosti, inicirala je koncept "IR - Art"-a. Slikari miješaju bojila, ovisno o njihovom svojstvu apsorpcije i refleksije svjetlost u infracrvenom području. Svakom bojilu pridružujemo vrijednost Z koja je mjera intenziteta apsorpcije svjetla u NIR (Z) spektru na 1000 nm. Uvodim oznaku „VZ“ s kojom slikar upravlja: pojavljivnje, skrivanje, razdvajanje dvije slike na vizualno (V) i NIR detektiranje. Pomoću NIR kamere slikar planira i stvara Z grafike, Z slike, Z tipografiju. Zbog pojave VZ slikarstva, predlažemo promjenu tehnologije restauriranja likovnih djela. Restaurator će uzeti u obzir svojstva bojila i njihove karakteristike u V spektru, kao i u NIR spektru. Novo VZ slikarstvo testirali su umjetnici s namjerom da prošire svoj osobni alat u skrivanju, pokazivanju intime. Skrivena Z slika je ujedno proširenje tehnologije stvaranja sigurnosti i originalnosti umjetničkog djela, na nov način.
U ovom istraživanju je korištena NIR spektroskopija (1100 – 2500 nm) za procjenu prinosa suhe tvari (ST) krme poluprirodnog travnjaka, zajednice Arrhenatheretum medioeuropaeum. Za obradu spektralnih ...podataka je korištena modificirana metoda parcijalnih
najmanjih kvadrata (MPLS) (engl. modified partial least squares), regresija glavnih komponenata (PCR) (engl. principal component
regression) i metoda parcijalnih najmanjih kvadrata (PLS) (eng. partial least square). Korišteno je ukupno 225 uzoraka voluminozne
krme. Standardne greške kalibracije (SEC) su iznosile 0.71, 0.71 i 0.77 za MPLS, PLS i PCR, respektivno, a standardne greške unakrsne validacije (SECV) 0.80, 0.77 i 0.77 respektivno. U usporedbi NIR spektroskopije i klasičnog utvrđivanja prinosa ST standardna greška procjene (SEP) za MPLS, PLS i PCR je iznosila 0.748, 0.698 i 0.873 respektivno. Rezultati istraživanja ukazuju na veliki potencijal NIR spektroskopije za procjenu prinosa ST uzoraka poluprirodnog travnjaka. Bazirano na SEC, SEP i R2, PLS metoda se pokazala najpouzdanijom za procjenu prinosa ST, zatim MPLS i naposlijetku, najmanje pouzdana metoda je bila PCR metoda.
Razvijeni su novi analitički postupci temeljeni na spektroskopskim metodama i kemometričkim izračunima za istovremeno kvantitativno određivanje tramadola i paracetamola u tabletama. Spektroskopski ...podaci dobiveni analizom tableta primjenom UV-Vis spektrofotometrije, spektroskopije u bliskom infracrvenom području (NIR) te Ramanove spektroskopije obrađeni su upotrebom metode djelomičnih najmanjih kvadrata (PLS), genetičkih algoritama spregnutih s PLS-om (GA-PLS) i umjetnih neuronskih mreža (ANN). Rezultati dobiveni kemometričkom obradom spektroskopskih podataka statistički su uspoređeni s onima određenima validiranom metodom tekućinske kromatografije ultravisoke djelotvornosti (UHPLC).
Dobiveno je dobro slaganje između količina paracetamola određenih u tabletama primjenom UV spektrofotometrije te PLS, GA-PLS i ANN algoritama i referente UHPLC metode. U slučaju tramadola GA-PLS rezultati pokazali su se pouzdaniji u odnosu na one dobivene PLS-om i ANN-om. Najjednostavniji i najpouzdaniji modeli konstruirani su korištenjem PLS metode za paracetamol i GA-PLS metode za tramadol.
Maseni udjeli paracetamola u tabletama određeni primjenom NIR spektroskopije i kalibracijskih kemometričkih modela izrađenih pomoću PLS, GA-PLS i ANN metoda vrlo se dobro slažu s onima dobivenima UHPLC-om. Rezultati dobiveni primjenom ANN-a i GA-PLS-a međusobno se ne razlikuju znatno, te su pouzdaniji od onih izračunanih upotrebom PLS metode. S druge strane, udjeli tramadola određeni NIR metodom spregnutom s GA-PLS algoritmom znatno su pouzdaniji od onih izračunanih upotrebom druge dvije metode. GA-PLS pristupom obradi podataka pojednostavio se je kalibracijski model te poboljšala točnost i preciznost dobivenih rezultata.
Ramanova spektroskopija spregnuta s PLS, GA-PLS i ANN kemometričkim metodama uspješno je upotrijebljena za kvantitativnu analizu paracetamola, pri čemu su rezultati dobiveni tim metodama usporedivi s referentnim vrijednostima. Algoritam GA-PLS još se jednom pokazao superiornijim u odnosu na PLS i ANN. U slučaju analize tramadola, nijednom uporabljenom metodom nisu dobiveni rezultati usporedivi s referentnim vrijednostima.
(112
Several new analytical procedures based on spectroscopic methods and chemometric calculations were developed for quantitative determination of tramadol and paracetamol in tablets. Spectroscopic data obtained by analyses of tablets using UV-Vis spectroscopy, spectroscopy in near infrared region (NIR), and Raman spectroscopy were processed by means of partial least squares (PLS), genetic algorithm coupled with PLS (GA-PLS) and artificial neural networks (ANN). Results gained by chemometric processing of the spectroscopic data were statistically compared with those obtained by means of validated ultra-high performance liquid chromatographic (UHPLC) method.
A good agreement between the amounts of paracetamol determined in the tablets using UV spectrophotometry and PLS, GA-PLS, as well as ANN algorithms, and that obtained by referent UHPLC method was found. In the case of tramadol, GA-PLS results were proven to be more reliable compared to those of PLS and ANN. The simplest and the most reliable models were constructed by using PLS method for paracetamol and GA-PLS method for tramadol.
Mass fractions of paracetamol in the tablets determined by means of NIR spectroscopy and calibration chemometric models constructed using PLS, GA-PLS, and ANN methods were in accordance with those gained by UHPLC. There was no significant difference between the results obtained by using ANN and GA-PLS, and they were more reliable than that obtained by PLS method. On the other hand, fractions of tramadol determined by NIR method coupled with GA-PLS algorithm were considerably more reliable than those calculated using other two methods. GA-PLS-based approach reduced the calibration model complexity and improved the accuracy and precision of the results.
Raman spectroscopy coupled with PLS, GA-PLS, and ANN chemometric methods was successfully applied for quantitative analysis of paracetamol, whereby the results obtained by these methods were comparable with the referent values. GA-PLS algorithm was once again proven to be superior over the PLS and ANN. In the case of tramadol analysis, the results gained by applying any of the used method were not comparable with the referent values.
PDF
