Lokal kalibrering

Eurofins Agro har omfattande databaser för ett stort antal prover som innehåller både NIRS och data från analyser med hjälp av klassiska referensmetoder. Med hjälp av en matematisk modell baserad på lokal kalibrering kan Eurofins Agro beräkna många olika parametrar på ett tillförlitligt sätt. Denna metod valideras kontinuerligt för att upprätthålla Eurofins stränga krav på analyskvalitet.

Från NIR-spektrum till tillförlitliga analysedata

NIRS, eller Near-InfraRed Spectroscopy, är en spektroskopisk metod som använder det nära-infraröda området av det elektromagnetiska spektrumet (från 800 - 2500 nm). Eurofins använder NIRS för att analysera grovfoder, råmaterial och jordprover. Den största flaskhalsen för denna metod är den matematiska modellen som används för att beräkna de önskade parametrarna baserat på NIR-spektra. Eurofins har utvecklat en modell baserad på lokal kalibrering, som beräknar ett stort antal parametrar med mycket hög tillförlitlighet.

Sekundär teknik

Ett NIR-spektrum innehåller mycket information om det organiska materialet i ett prov. Tricket är att veta hur man får denna information från spektrumet. På grund av den komplexa sammansättningen av fodermedel som majs eller gräs är direkt härledning inte möjlig. Därför kalibreras tekniken för varje parameter separat. Detta innebär att för ett stort antal prover registreras inte bara NIR-spektrumet, utan de olika parametrarna bestäms också genom konventionella tekniker.

Referensprover

Under åren har Eurofins satt upp ett stort antal kalibreringssatser som innehåller data från prover som analyserats med både NIR och referensmetoder. Eurofins har separata databaser för alla vanliga grovfoder, råmaterial och Total Mixed Ration (TMR) typer. Dessa dataset (NIR-spektra plus referensvärden) innehåller från 1 000 till över 20 000 poster, varierande beroende på typ av material och parametervärde. På grund av mindre produktvariation krävs mindre kalibreringssatser för råmaterial; från minst 500 till över 1 000 poster. Alla kalibreringssatser inkluderar data från flera år.

Global eller lokal kalibrering

Vi har utvecklat matematiska modeller för att översätta NIRS-information till tillförlitliga data. Till skillnad från många kommersiellt tillgängliga globala NIRS-analytiska modeller använder Eurofins en modell som fungerar på grundval av lokal kalibrering. Global kalibrering, å ena sidan, innebär en fast beräkningsmodell. För detta används all tillgänglig information för varje beräkning för att bestämma parametervärdena för de okända proverna. Lokal kalibrering, å andra sidan, har en beräkningsmodell som fokuserar på spektrumet av provet. Genom en automatisk sökning kombineras detta spektrum med ett antal spektra från det motsvarande kalibreringssättet, som liknar det uppmätta spektrumet. För en bra lokal kalibrering behövs hundratals liknande NIR-spektra. Dessa referensspektra läggs sedan in i beräkningsmodellen, tillsammans med de motsvarande primära analytiska data för att beräkna de olika parametrarna för det okända provet. Denna metod har fördelen att beräkningen är noggrann även när förhållandet mellan NIR-spektra och en analysfunktion inte är linjär, som visas nedan.

Avvikande prover

Ibland innehåller en kalibreringssats otillräckliga spektra som liknar spektrumet av ett okänt prov. Om så är fallet kommer en beräkning baserad på lokal kalibrering inte att vara tillräckligt noggrann. Detta kan gälla för en enskild parameter eller flera. I en sådan situation kommer den lämpliga analysen att utföras med hjälp av klassiska referensmetoder. Detta är alltid en möjlighet, eftersom NIRS är en icke-destruktiv analysmetod. Detta kommer inte att påverka kundens analyskostnader, men kan förlänga leveranstiden. När resultaten av referensanalysen ligger inom parameterns ram, kommer de resulterande data sedan att läggas till i kalibreringssatsen. På detta sätt utökas databasen kontinuerligt och anpassas till de aktuella analyserna. Faktum är att Eurofins NIRS-beräkningsmodell aldrig är helt färdig. Till exempel kommer förändrade väderförhållanden, progressiva ledningsinsikter, nya skördemetoder och grödvarianter att fortsätta att förändra sammansättningen av testprover, och därmed sammansättningen av kalibreringssatserna.

Standardmätning av råaska

Standard NIRS-beräkningsmodeller kan felberäkna parametervärdena när grovfodret under analys är förorenat med jord. Oorganiska ämnen som finns i jorden kommer inte att producera en NIR-signal. Därför beräknar dessa modeller innehållet av de oorganiska ämnena, eller råaskainnehållet, indirekt från ett NIR-spektrum. Detta fungerar bra när det gäller vegetativa oorganiska ämnen som silikater, som är inkapslade i växtcellväggar. Däremot är jordförorening inte synlig genom denna metod, medan risken för att jorden förorenar grovfodret är verklig. Av denna anledning bestämmer Eurofins alltid råaskainnehållet i grovfoder på det traditionella sättet. Andra parametrar bestäms med hjälp av NIRS och baserat på råaskainnehållsmätningen omvandlas de till torrsubstansvärden. På detta sätt kan Eurofins Agro leverera tillförlitliga resultat, även i en situation med högre råaskainnehåll.