-
проведение их химического анализа;
-
использование ускоренных методов (экспресс-методов) инфракрасной
-
спектроскопии.
Химический анализ кормов проводят при использовании традиционной схемы зоотехнического анализа. При этом определение каждого питательного вещества осуществляется в основе химическими методами по соответствующему ГОСТу (например, кальций - по ГОСТ 26570-95). В результате на полный зооанализ кормов такими способами затрачивается до 6 - 7 дней (в зависимости от вида кормов). За такой период данные по анализу кормов существенно теряют свою актуальность для производства, особенно при высоком суточном потреблении кормов и небольших объемах хранилищ кормов в хозяйствах. Ускоренные методы (экспресс-методы) инфракрасной спектроскопии позволяют моментально или в течение нескольких минут получать достаточно точные данные по их качеству. Поэтому в странах с высокоразвитым молочным животноводством они массово используются, а в нашей республике - уже начинают внедряться. Инфракрасная спектроскопия является экспресс-методом, основанным на построении математической зависимости данных спектрального анализа конкретного образца в ближней инфракрасной области от калибровочных данных, полученных на основе изучения фактического химического состава идентичных кормов. Ближняя инфракрасная спектрометрия (БИК) в последние годы стала одним из основных инструментов для определения качества и питательной ценности кормов. В отличие от химических методов, она практически не требует подготовки образцов, анализ проводится в течение считанных минут и предоставляет точные данные о контролируемых показателях. В зависимости от сложности анализатора можно измерить уровень содержания нескольких десятков веществ. Наиболее доступные и распространенные модели импортных устройств позволяют контролировать влажность кормов, содержание крахмала, сырого протеина и жира, НДК, КДК и золы. БИК-анализаторы сегодня предлагаются в стационарном и портативном исполнении. Как правило, последние позволяют контролировать количество параметров, минимально достаточное для оценки качества кормов. Для более детального анализа используются стационарные приборы. БИК-анализаторы (БИК-сенсоры) могут устанавливаться прямо на кормоуборочном комбайне для измерения питательности кормов в потоке движения измельченной массы. БИК-сенсор Carl Zeiss Corona Extreme был внедрен Claas и John Deere и теперь предлагается в составе продуктов, награжденных в 2011 году серебряной медалью выставки AGRITECHNICA. Сенсор Corona Extreme входит в состав продукта HarvestLab от John Deere, который устанавливается на комбайн по заказу. БИК-сенсор монтируется на выгрузную трубу машины и измеряет параметры заготавливаемой массы в потоке. Corona Extreme может анализировать даже крупные частицы весом до 50 г, способен работать при температурах от -15 до +50°С, защищен от колебаний напряжения питания и может легко подключаться к бортовой системе электропитания дви
жущихся машин. Он позволяет получать данные о влажности, содержании сахара, крахмала, сырого протеина. Такой анализатор можно демонтировать и использовать в качестве стационарного прибора (Белорусское сельское хозяйство, 2014.-№8).
В Беларуси также ведется разработка подобного мобильного сенсора на базе отражательного инфракрасного влагомера «Аквар-1108». В 2014 году он прошел первые испытания при уборке кукурузы на силос кормоуборочным комбайном типа «Полесье» в Гомельской области. На данный момент в ООО «Аквар-систем» (г. Минск) произведены два устройства, которые позволяют с использованием метода БИК измерять влажность заготавливаемых кормов. Современные импортные БИК-анализаторы могут выполнять и коррекцию рациона в реальном времени при загрузке компонентов корма. Они устанавливаются на самозагружающиеся кормосмесители, стационарные кормоустановки и фронтальные погрузчики и способны измерять сухое вещество, прочие химические показатели компонентов корма, пересчитывать в реальном времени загружаемый вес компонента для сохранения постоянства общесмешанного рациона. Использование инфракрасной спектроскопии наиболее целесообразно в лабораториях с большим потоком образцов (элеваторы, хлебные инспекции, крупные ветеринарные лаборатории) как важного дополнительного средства исследования, так как в основе его применения также лежит фактический химический анализ, используемый для построения градуировочных кривых. В противном случае достоверность результатов инфракрасной спектроскопии может оказаться неприемлемой. Кроме того, перечень определяемых показателей ограничен (метод не позволяет определять витаминный и микроэлементный состав, показатели безопасности продукции). С учетом этого в производстве могут использоваться одновременно несколько аналитических систем. Например, компания «Foss» предлагает два типа аналитических систем (таблица 2). 1-ый включает радикально улучшенные стандартные методы мокрой химии — Кьельдаля и Сокслета, которые можно применять как независимые для получения надежных результатов, а также использовать для правильной калибровки инфракрасных спектрометров (ИК-анализаторов). Таблица 2 - Продолжительность анализа кормов при различных типах аналитических систем Тип аналитической Продолжительность определения системы протеина жира влаги Традиционная от 3-4 ч. до 1 дня от 6-16 ч. до 1 дня от 2 до 16 ч. Мокрая химия 8 образцов за 1 ч. 6 образцов за 45 мин. 7 мин. Экспресс-анализатор Анализ содержания протеина, жира и влаги за 1 мин.
В основе 2-го типа — методы, основанные на спектроскопии отражения и пропускания в ближнем ИК-диапазоне (NIR/NIT), очень быстрые, с превос
ходной точностью. Подобные системы имеют фабричную калибровку, а по желанию заказчика программы комплектуются дополнительными операциями.
Экспресс-анализаторы BUCHI NIRMaster и BUCHI NIRFlex для комбикорма и его компонентов (рыбная/мясная мука, шрот, жмых, соя, отруби, пшеница, ячмень, кукуруза, овес, рожь и т.д.) позволяют быстро, надежно и безопасно проводить анализ всех параметров в течение 1 минуты без использования химических реактивов.
ЗАО «Экомол Агро» производит экспресс-анализ грубых кормов (силос и сенаж) и зерна с использованием портативного инфракрасного анализатора AgriNir. Данный прибор позволяет провести в течение 1 минуты максимально точный анализ корма (прямо на месте и в режиме реального времени) на содержание массовой доли влаги (сухого вещества), сырого протеина, клетчатки (КДК и НДК), крахмала, золы и сырого жира в растительном материале. Передвижные лаборатории для экспресс-анализа кормов стали производить в 2015 г. и в Беларуси. Передвижная лаборатория позволяет производить экспресс-анализ кормов за 6 минут. Она анализирует шесть базовых показателей химического состава кормов. Одна-две такие машины позволят оперативно отслеживать состояние кормов на полях того или иного района. Бельгийская компания Unisensor предлагает решение для проведения анализа кормов на содержание микотоксинов в производственных условиях — иммунохроматографические тесты формата LFIA (Lateral Flow Immunoassay). Их применение позволяет сократить анализ до 5-20 минут в зависимости от гриба-продуцента (Животноводство России, 2015. - № 7). Для оперативного контроля токсичности кормов уже предложены экспрессные методы биотестирования. Для таких методов требуются чувствительные тест-организмы, не имеющие сложных защитных буферных систем, как у теплокровных животных или рыб. Такими тест-организмами являются одноклеточные организмы - инфузории. Инфузории содержат ряд ферментов, например, ацетилхолинэстеразу, присутствующих также в клетках многоклеточных, в том числе и теплокровных животных. Как тест-организмы можно использовать: парамеции, колподы, стилонихии, тетрахимена пириформис. Использование инфузорий объясняется легкостью введения кормового продукта внутрь клетки. Для этого необходимо приготовить мелкодисперсную вытяжку продукта определенной концентрации и поместить в нее инфузории. У инфузорий отсутствует избирательная пищевая способность, они поглощают все присутствующие в вытяжке мелкодисперсные частицы, в том числе и токсичные. Попадая внутрь организма, токсины, при достижении действующей дозы, могут вызывать обездвиживание инфузорий и их гибель (распад). Анализ показал, что результаты по оценке токсичности комбикормов совпадают с клиническими и патологическими показателями у животных на 80-90 %.
Наряду с совершенствованием технических средств для определения химического состава кормов в республике назрела настоятельная необходимость для разработки современных ГОСТов для оценки новых приоритетных кормов (корма из провяленных трав в полимерной упаковке, сено повышенной влажно
