Jim Balthrop, Benedikt Brand, Richard A. Cowie,Jürgen Danier, Johan De Boever, Leon de Jonge,Felicity Jackson, Harinder P.S. Makkar and Chris Piotrow
Quy trình phân tích
Giới thiệu
Chăn nuôi động vật tối ưu chủ yếu do nguồn dinh dưỡng động vật đầy đủ quyết định nhìn từ quan điểm sinh lý, kinh tế và sinh thái. Nhằm cung cấp cho động vật các chất dinh dưỡng cần thiết đáp ứng các yêu cầu để duy trì, tăng trưởng, sinh sản, sản xuất thịt, sữa, trứng, len và lao động, giảm nguy cơ cho sức khỏe động vật, giảm thiểu sự bài tiết và phát thải gây ô nhiễm môi trường, cần hiểu biết đúng giá trị dinh dưỡng của thức ăn được sử dụng trong chế độ ăn.
Hầu hết thức ăn chăn nuôi như theo lứa tuổi và các sản phẩm phụ do sản xuất thực phẩm của con người và sản xuất năng lượng sinh học đều có chất lượng thay đổi, cần thiết phải phân tích mỗi lô. Khi các yêu cầu dinh dưỡng bắt đầu từ việc áp dụng các phương pháp tiêu chuẩn, điều cực kỳ quan trọng là hàm lượng dinh dưỡng của thức ăn được phân tích theo một phương pháp chuẩn hoặc tương tự. Hơn nữa, việc sử dụng các phương pháp tiêu chuẩn cải thiện tính minh bạch của dữ liệu giữa các phòng thử nghiệm, các viện và các công ty.
Trong phần thứ hai của sách hướng dẫn này, các phương pháp thường được sử dụng để xác định thành phần hóa học và khoáng chất của thức ăn, cũng như một số độc tố nấm mốc quan trọng. Mô tả các phương pháp theo thứ tự cố định của các hạng mục bắt đầu với nguyên tắc, phạm vi, trách nhiệm, thiết bị, thuốc thử, quy trình, tính toán, kiểm soát chất lượng, nhận xét, can thiệp, xử lý sự cố và tài liệu tham khảo. Trong bài chỉ đưa ra ví dụ: Quy trình phân tích tro thô. Ngoài ra, có quy trình phân tích chất khô, tro không hòa tan trong axit hydrochlorIc, vv… Đối với thiết bị và thuốc thử, chỉ cần theo các nhu cầu cụ thể của phòng thử nghiệm. Quy trình được mô tả ngắn gọn, chi tiết hơn có thể được bổ sung theo các tiêu chí cụ thể của từng phòng thử nghiệm. Trong quy trình, không mô tả việc chuẩn bị mẫu, nhưng đã nêu trong phần đầu của sách hướng dẫn. Liên quan đến kiểm soát chất lượng, việc sử dụng mẫu kiểm soát trong mỗi lần thử là cực kỳ quan trọng để đảm bảo độ chính xác.
Kể từ khi Henneberg và Stohmann phát triển kế hoạch phân tích Weende vào năm 1860, các thành phần hóa học chính của thức ăn chăn nuôi được phân tích bằng các phương pháp thực nghiệm, tức là độ ẩm, protein thô, xơ thô, chất béo thô và tro thô, trong khi phần còn lại của chiết xuất nitơ tự do được tính theo chênh lệch. Năm 1963, Van Soest đã phát triển kế hoạch phân tích cụ thể có ý định mô tả đặc tính tốt hơn về bản chất của thành tế bào.
Việc xác định độ ẩm theo sau là tro thô trong thức ăn, dẫn đến hàm lượng chất hữu cơ có chứa các chất dinh dưỡng cho động vật. Tro thô bao gồm tro không hòa tan, vô dụng cho động vật, khoáng chất và nguyên tố vi lượng. Protein thô được xác định là nitơ và có nguồn gốc từ protein thực, chủ yếu là amino axit, peptide, không có protein như amoniac, urê, nitrat, amin đảm bảo chất lượng cho dinh dưỡng động vật. Trước đây, là các khối xây dựng trực tiếp cho sự hình thành protein động vật, Nitơ không protein (NPN) cho thấy, năng lượng kích thích sự phát triển của vi khuẩn dạ cỏ, một nguồn protein chất lượng cao cho động vật.
Chất béo thô chủ yếu chứa các axit béo và đôi khi là các chất màu và sáp, cung cấp năng lượng, nhưng cũng xây dựng các khối để hình thành chất béo động vật và là một nguồn vitamin. Phần lớn nhất trong hầu hết các nguồn cấp là carbohydrate, cũng cung cấp năng lượng và có thể rất đa dạng về các chất. Có sự khác biệt cấu trúc của carbohydrate và phi cấu trúc. Có một số phương pháp để mô tả các cấu trúc của carbohydrate. Sợi thô chủ yếu bao gồm cellulose, polymer tuyến tính của glucose và lignin, polymer của axit phenolic. Chất tẩy rửa trung tính (NDF) đại diện cho toàn bộ thành tế bào: hemicellulose, cellulose và lignin. Chất tẩy rửa axit (ADF) tương tự như xơ thô. Sự khác biệt giữa NDF và ADF là một thước đo của hemicellulose, là một polymer phân nhánh của các loại đường khác nhau. Sự khác biệt giữa ADF và lignin là một thước đo của cellulose. Hemicellulose và cellulose được tiêu hóa một phần bởi động vật nhai lại, nhưng hầu như không tiêu hóa được đối với động vật dạ dày đơn. Khả năng tiêu hóa của chúng chủ yếu phụ thuộc vào mức độ lignification. ADF có thể chứa nitơ như là kết quả của sự biến tính protein bằng cách tạo màu nâu enzyme (phản ứng Maillard). Pectin cũng là polysaccharides ma trận, nhưng chúng rất dễ tiêu hóa. Trong số các carbohydrate phi cấu trúc, tinh bột, fructosans và đường là những thành phần quan trọng.
Việc xác định hàm lượng năng lượng thô của thức ăn cho một ý tưởng về nhiệt trị của chúng. Thức ăn được thu hoạch trong điều kiện khí hậu tốt, có thể cho ăn trong giai đoạn tăng trưởng kém. Trong quá trình làm sạch, các loại đường được lên men chủ yếu là axit lactic và axetic, một số etanol và đôi khi là axit butyric ít hấp dẫn hơn. Đặc tính của các sản phẩm lên men giúp đánh giá chất lượng ủ chua và cũng có thể được sử dụng để điều chỉnh hàm lượng DM của silo để làm mất các chất dễ bay hơi trong quá trình sấy lò. Bên cạnh protein và năng lượng, động vật cần khoáng chất và nguyên tố vi lượng.
Canxi và phốt pho không những là hai khoáng chất rất quan trọng cho sự phát triển xương của động vật, mà còn cho việc sản xuất sữa và trứng. Các khoáng chất quan trọng khác là magie, natri và kali. Bởi vì hầu hết các nhà máy cung cấp đủ natri cho thức ăn chăn nuôi và có thể thiếu hàm lượng clorua thích hợp, bổ sung muối là một phần quan trọng của chế độ dinh dưỡng cân bằng dinh dưỡng cho động vật. Các nguyên tố rất cần thiết đối với các phản ứng enzym trong cơ thể. Khả năng sinh học của chúng có thể thay đổi đáng kể. Những chất quan trọng nhất là sắt, đồng, kẽm, mangan, coban, iốt và selen.
Vì động vật nhai lại có thể tiêu hóa thức ăn và thức ăn ít tiêu hóa hơn như rơm rạ và cám, phương pháp tiêu hóa trong ống nghiệm có thể là thông tin để đánh giá thức ăn. Bên cạnh các chất dinh dưỡng, thức ăn cũng có thể chứa các chất không mong muốn. Các hợp chất được định nghĩa là các chất hoặc sản phẩm, có mặt trong và/hoặc trên sản phẩm dành cho thức ăn gia súc và có nguy cơ tiềm ẩn cho sức khỏe động vật, sức khỏe con người, môi trường hoặc có thể ảnh hưởng xấu đến sản xuất chăn nuôi. Điển hình nhất là dioxin, PCB, kim loại nặng và độc tố nấm mốc. Tuy không thể loại bỏ hoàn toàn sự hiện diện của chất gây ô nhiễm thông thường nhưng điều quan trọng là nên giảm các chất này trong các sản phẩm dành cho thức ăn gia súc, liên quan đến độc tính cấp tính của chất, khả năng tích lũy sinh học và khả năng tiêu hóa, để ngăn chặn các tác dụng không mong muốn và có hại.
Quy trình phân tích tro thô
1. Nguyên tắc
Xác định trọng lượng tro là phần cặn sau khi đốt ở nhiệt độ 550°C.
2. Phạm vi: Quy trình này được áp dụng để xác định tro trong thành phần thức ăn và thức ăn. Không thể sử dụng phương pháp này đối với hỗn hợp khoáng sản.
3. Trách nhiệm: Các nhà phân tích trong phòng thử nghiệm sẽ thực hiện phân tích theo phương pháp này. Đó là trách nhiệm của các nhà phân tích phòng thử nghiệm để đảm bảo tuân thủ tất cả các điều kiện đặt ra trong phương pháp này. Phải ghi chép lại bất kỳ sai lệch nào so với quy định trong phương pháp này và thông báo cho người giám sát.
4.Thiết bị:
- Đĩa lò đốt
- Cân phân tích điện tử
- Lò múp, có khả năng duy trì nhiệt độ đến 550 ± 20°C
- Bình hút ẩm
5. Các chất thử: Không
6. Quy trình:
- Đĩa lò đốt khô (4.1) ở 103oC trong ít nhất 2 giờ, sau đó chuyển từ lò đốt và làm mát trong bình hút ẩm.
- Cân đĩa rỗng (4.1) chính xác đến 0.1 mg (W1). - Thêm khoảng 5 g mẫu vào đĩa và cân chính xác đến 0,1 mg (W2).
- Đặt đĩa vào lò đốt ở 550 ± 20°C (4.3) trong 3 giờ.
- Kiểm tra bằng mắt thường xem cặn có chứa các hạt cacbonat hay không (xem chú thích 9).
- Chuyển đĩa vào bình hút ẩm (4.4) và làm mát bằng nhiệt độ trong phòng (khoảng 45 phút).
- Cân đĩa chính xác đến 0.1 mg (W3).
7. Tính toán
Phần trăm AIA (% AIA)
% AIA = (W3 – W1) x 100 / (W2 – W1) Theo đó:
W1 = Cân đĩa rỗng (g),
W2 = Cân đĩa có mẫu (g), và
W3 = Cân đĩa tro sau khi đốt (g).
8. Kiểm soát chất lượng
Trong mỗi lô, phải phân tích tiêu chuẩn kiểm soát (mẫu QC). Mẫu phòng thử nghiệm QC có thể được thực hiện từ mẫu thức ăn chăn nuôi/thức ăn gia súc tương tự như trong các mẫu được phân tích. Lấy 3-4 kg mẫu QC đã chọn, xay qua một rây có kích thước lỗ 1 mm và bảo quản nơi khô ráo, thoáng mát. Phân tích mẫu QC 15–20 lần, lấy số trung bình và cho phép chấp nhận dung sai ± 2 SD. Các mẫu phải được phân tích trùng lặp. Sự khác biệt giữa các giá trị của hai phép xác định song song được thực hiện trên cùng một mẫu không được vượt quá 10% so với giá trị cao hơn và với chênh lệch lớn nhất là 0,5% đơn vị.
9. Nhận xét
Dư lượng chứa các hạt cacbonat, làm ẩm bằng nước cất, bay hơi nước để khô cẩn thận cẩn thận ở 103 ± 2°C và đốt trong 1 giờ ở 550 ± 20°C.
10. Can thiệp, khắc phục sự cố và an toàn
- Không cho phép mẫu tro được làm nguội dưới 200ºC trong lò tro trước khi chuyển sang bình hút ẩm vì mẫu có thể hấp thụ độ ẩm.
- Không để mẫu ở trong bình hút ẩm bằng nhiệt độ phòng nhiều hơn 2 giờ trước khi cân.
- Cẩn thận khi mở bình hút ẩm để tránh mất tro.
- Chất hút ẩm phải được giữ kín và bình hút ẩm được đậy kín bằng mỡ chân không cao, dầu bôi trơn silicon.
- Đảm bảo rằng tất cả các bề mặt mà các chén nung tiếp xúc đều sạch sẽ, đặc biệt là các bộ hút ẩm khi sử dụng mỡ chân không.
- Cân lại giữa mỗi lần cân.
- Lò không được làm nóng trước. Để ngăn chặn sự bắt hơi nóng nhanh của mẫu và mất độ ẩm chậm. Bắt hơi nóng nhanh có thể gây cháy và mất độ ẩm nhanh chóng có thể gây ra hiện tượng tán xạ mẫu; cả hai tình huống này có thể dẫn đến mất mẫu.
- Lưu ý rằng một số bọt mẫu tràn ra khỏi nồi nấu. Nếu điều này xảy ra, phân tích lại bằng cách sử dụng cát rửa axit và/hoặc sử dụng chén lớn hơn.
NGUY HẠI: Sử dụng kẹp và găng tay để bảo vệ chống bỏng cho cánh tay và bàn tay khi bốc dỡ lò đốt nóng. Đứng sang một bên và thận trọng mở cửa lò nửa chừng. Không mở lò nóng trước khi mẫu đã cháy hoàn toàn.
11. Tài liệu tham khảo
Aoac 942.05.2000. Tro thức ăn gia súc. Gaithers-burg, MD, USA.ISo5984.2002.
Thức ăn chăn nuôi - Xác định tro thô. Geneva, Thụy Sĩ. quy định (ec) số 152/2009 ngày 27 tháng 1 năm 2009. Nêu các phương pháp lấy mẫu và phân tích để kiểm soát thức ăn chính thức. Phụ lục III, M, Tạp chí chính thức của Liên minh Châu Âu L54/1 từ 26/02/2009.
Mọi lĩnh vực của ngành chăn nuôi, các dịch vụ liên quan và phúc lợi cả động vật và con người đều bị ảnh hưởng bởi thức ăn chăn nuôi. Sự có sẵn dữ liệu phân tích chính xác, đáng tin cậy và có thể tái sản xuất là bắt buộc phù hợp công thức thức ăn. Chỉ khi phân tích đáng tin cậy mới có thể dẫn đến việc tạo ra dữ liệu khoa học tin cậy.
Tài liệu này cung cấp toàn diện về thực hành phòng thử nghiệm tốt, các quy trình đảm bảo chất lượng và các ví dụ về các quy trình vận hành chuẩn như được sử dụng trong các phòng thử nghiệm chuyên nghiệp. Việc áp dụng thực hành và quy trình này sẽ giúp các phòng thử nghiệm trong việc đạt được sự công nhận của cơ quan thẩm quyền để chứng nhận hoặc công nhận và nâng cao chất lượng báo cáo dữ liệu bởi các phòng thử nghiệm phân tích thức ăn chăn nuôi.
Ngoài ra, đảm bảo thực hành tốt phòng thử nghiệm được trình bày trong tài liệu sẽ nâng cao sự an toàn của nhân viên phòng thử nghiệm. Tài liệu sẽ hữu ích cho các nhà phân tích trong phòng thử nghiệm, quản lý phòng thử nghiệm, nghiên cứu sinh, giáo viên và hy vọng rằng sẽ cho phép công nhận trong ngành chăn nuôi, bao gồm cả ngành nuôi trồng thủy sản, đánh giá cao tầm quan trọng của dữ liệu đáng tin cậy đã được chứng minh và đảm bảo chất lượng. Triển khai và áp dụng các phương pháp, nâng cao khả năng nghiên cứu và đào tạo của sinh viên tốt nghiệp từ các tổ chức R&D và thúc đẩy tốt hơn môi trường giữa các nền kinh tế phát triển và phát triển. Điều này sẽ mang lại lợi ích lâu dài và thúc đẩy đầu tư vào cả ngành công nghiệp thức ăn chăn nuôi và tổ chức R&D.
TỐ QUYÊN dịch
Trích nguồn: Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc
Tạp chí Thử nghiệm Ngày nay số 14 tháng 12/2018