Sử dụng phương pháp quang phổ hấp phụ cận hồng ngoại (NIRS) để xác định thành phần hóa học của khô dầu đỗ tương và bột cá

1 SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP PHỤ CẬN HỒNG NGOẠI (NIRS) ĐỂ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA KHÔ DẦU ĐỖ TƯƠNG VÀ BỘT CÁ. Đ Văn Mười 1 ,Vũ Chí Cương 2 , Phạm Bảo Duy 2 , Nguyễn Sức Mạnh 2 , Bùi Thị Thu Hiền 2 . ABSTRACT Near infrared reflectance spectroscopy (NIRS) were used to predict the chemical composition of fish meal, soybean cake (dry matter - DM, crude protein - CP, crude fibre - CF and Fat). Samples were analysed by reference methods and spectra collected using a NIR spectrophotometer in eflectance (1100–2500 nm). It was revealed that the NIRS based calibration equations can be accurately predicted chemical compositions of fish meal, soybean cake. The following equations can be used for determination of DM, CP, Fat and CF of soybean cake: DM_Lab9 = 2.627 + 0.9710 DM_NIRS; CP-Lab 11= 0.770 + 0.9825 CP_NIRS; Fat_Lab13 = 0.0717 + 0.9582 Fat_NIRS; CF_Lab15 = - 0.0301 + 1.003 CF_NIRS. The following equations can be used for determination of DM, CP of fish meal: DM_Lab = - 3.451 + 1.040 DM_NIRS; CP_Lab = - 0.326 + 1.003 CP_NIRS Keywords: NIRS, calibration, prediction, equation. ĐẶT VẤN ĐỀ Trong chăn nuôi thức ăn ñóng vai trò quyết ñịnh ñến năng suất và hiệu quả kinh tế. Xác ñịnh một cách chính xác thành phần hoá học của thức ăn sẽ giúp chúng ta xây dựng ñược khẩu phần ăn hợp lí ñáp ứng ñủ nhu cầu dinh dưỡng cho gia súc, gia cầm. Điều này sẽ ñem lại hiệu quả kinh tế cao và là mong muốn của tất cả những người chăn nuôi. Từ trước tới nay chúng ta thường sử dụng phương pháp truyền thống là phân tích trong phòng phân tích. Tuy nhiên phương pháp này tốn nhiều thời gian và kinh phí. Chính vì thế ñể tạo ra một cơ sở dữ liệu về thành phần hoá học của thức ăn ở Việt Nam có ñộ tin cậy cao cho người sử dụng, giá thành rẻ và nhanh chóng chúng tôi bước ñầu tiến hành sử dụng kĩ thuật quang phổ hấp phụ cận hồng ngoại (Near infrared reflectance spectroscopy – NIRS) ñể xây dựng phương trình hồi quy chẩn ñoán thành phần hoá học của thức ăn. Sử dụng kĩ thuật NIRS ñể xác ñịnh thành phần hoá học của thức ăn ñể từ ñó tính ra giá trị dinh dưỡng của thức ăn hiện ñã ñược công nhận là phương pháp phòng thí nghiệm có ñộ chính xác cao (Boval et al, 2004). NIRS có những ưu ñiểm nổi bật hơn hẳn so với các phương pháp truyền thống khác: phân tích nhanh (45 giây/1 mẫu), nhiều mẫu ñồng thời, chuẩn bị mẫu ñơn giản (sấy khô và nghiền nhỏ, hoặc tươi), tránh ñược vấn ñề ô nhiễm do hoá chất và các chất hữu cơ phân tích thải ra cũng như tránh ñược những ñộc hại, không cần nhiều lao ñộng, giá thành phân tích rẻ. 2 NIRS c ng là phương pháp c AOAC chính thức công nhận ñể phân tích protein thô và ADF (AOAC 989.03) và ẩm ñộ (AOAC 991.01; Barton và Windham, 1998). Nó cũng ñược dùng ñể xác ñịnh tinh bột và ñường polysaccharides không phaỉ tinh bột, mỡ và dầu, năng lượng trao ñổi, tồn dư thuốc bảo vệ thực vật và ñộc tố trong ngũ cốc (Wrigley, 1999) chất khô ở các loại cỏ làm thức ăn gia súc (Murray, 1993). Nó cũng ñược dùng ñể kiểm tra các loại thực phẩm (De Boever và cộng sự, 1994). Protein bị nhiệt làm biến tính, tồn dư nấm mốc và các chất phụ gia trộn trong nguyên liệu cũng có thể ñược phát hiện thông qua các phổ sau khi sử dụng phần mềm chuyên dụng (Givens and Deaville, 1999). Xuất phát từ các ứng dụng trên của kỹ thuật NIRS chúng tôi tiến hành ñề tài: "S ụng ỹ thuật quang phổ ấp phụ ận ồng ngoại (NIRS) ñể xác ñịnh thành phần hoá học c a khô dầu ñỗ tương và bột cá." với mục tiêu: Xây dựng các phương trình chẩn ñoán thành phần hoá học của của khô dầu ñỗ tương và bột cá từ các số liệu phổ hấp phụ trên máy NIRS và số liệu phân tích thông thường. N I DUNG VÀ PH NG PHÁP NGHIÊN C U Đề tài ñược tiến hành từ tháng 5/2005 ñến tháng 12/2007 tại Bộ môn dinh dưỡng thức ăn chăn nuôi và ñồng cỏ, Trung tâm Thực nghiệm và Bảo tồn vật nuôi, Phòng phân tích tại Viện Chăn nuôi với các vật liệu là các mẫu: khô dầu ñỗ tương và bột cá ñã xác ñịnh thành phần hóa học. Để tiến hành ñề tài này, phải tiến hành các nội dung (các bước) nghiên cứu sau: - Xác ñịnh phổ hấp phụ cận hồng ngoại của khô dầu ñỗ tương và bột cá ñã xác ñịnh thành phần hóa học. - Xây dựng ñường hồi qui chẩn ñoán thành phần hoá học của khô dầu ñỗ tương và bột cá từ các số liệu về phổ hấp phụ cận hồng ngoại và thành phần hóa học - Áp dụng phương trình hồi qui tìm ñược cho các mẫu khô dầu ñậu tương và bột cá lấy ngẫu nhiên, không chạy phổ trên máy NIRS ñể kiểm tra ñộ tin cậy của phương trình. Phổ hấp phụ cận hồng ngoại của thức ăn ñược xác ñịnh với máy NIRS loại NIR Systems 5000 Monochromator của hãng Foss, USA với bước sóng từ 1100 - 2500 nm. Phổ và thành phần hóa học sau ñó ñược xử lý bằng phần mềm WinISI. Từ kết quả chạy trên máy NIRS và nhờ phần mềm Winisi chúng ta có ñược hai bộ số liệu về thành phần hóa học phân tích trong phòng thí nghiệm và thành phần hóa học chẩn ñoán trên máy NIRS. Từ hai bộ số liệu này, sử dụng kỹ thuật 3 hồi qui ña chiều bậc một ñể xây dựng ñược phương trình hồi qui hiệu chỉnh chẩn ñoán thành phần hóa học của thức ăn. Đây sẽ là phương trình hồi qui dùng ñể kiểm tra các mẫu thức ăn khác ñể biết ñộ chính xác của phương trình vừa tạo ra. Sở dĩ phải dùng phương trình này vì các phương trình có sẵn trong máy là phương trình ñược tạo ra cho các thức ăn ôn ñới nên ñộ chính xác không cao. Mô hình toán học ñể xây dựng quan hệ giữa thành phần hóa học của thức ăn phân tích trong phòng thí nghiệm và thành phần hóa học của thức ăn chẩn ñoán bằng phương trình có sẵn trong máy NIRS là mô hình hồi quy tuyến tính ña chiều bậc một: Y = b o + b 1 x 1 + b 2 x 2 +………+ b i x i + b p x p Ở ñây: Y là kết quả phân tích phòng thí nghiệm của chất A nào ñó, x là kết quả chẩn ñoán với máy NIRS, b là hệ số. Minitab 14.0 (2003). Excel (2003) Để kiểm tra ñộ tin cậy của các phương trình chẩn ñoán: Các phương trình hiệu chỉnh từ NIRS ñược dùng cho loại thức ăn mà số liệu của nó không dùng ñể lập các phương trình hiệu chỉnh với NIRS. So sánh bộ số liệu tính từ phương trình chẩn ñoán với bộ số liệu phân tích bằng T-student (Paired test) chúng ta sẽ có kết luận về ñộ chính xác của các phương trình chẩn ñoán. Chỉ các phương trình cho giá trị xác xuất P 0,05 mới ñược chấp nhận ñể dùng. K T QU VÀ TH O LU N KHÔ D U T NG Kết qu chẩn ñoán , CP, CF, Fat của khô ñỗ Kết quả chẩn ñoán DM, CP, CF và Fat của khô ñỗ từ NIRS ñược trình bày ở các bảng1, bảng 2. Kết quả này cho thấy chẩn ñoán DM, CP, CF và Fat của khô ñỗ bằng NIRS có SEC (Standard error of calibration - sai số của phép ño) chấp nhận ñược (0,1202 ñến 0, , và SECV (sai số của phép ño sau khi ñã hiệu chỉnh -the standard error for cross validation) cũng ñủ nhỏ ñể không gây sai số quá lớn của phép ño (0,1286 ñến 0, . Bảng 1: Kết quả chẩn ñoán DM, CP, CF, Fat của khô ñỗ trên máy NIRS Chỉ tiêu N Mean SD Est. Min Est. Max SEC SECV 1-VR DM 83 89,4921 0,7968 87,1017 91,8824 0,3484 0,3969 0,7496 CP 82 46,3801 1,4383 42,0653 50,6949 0,6911 0,7426 0,7384 Fat 83 1,2233 0,3047 0,3091 2,1374 0,1202 0,1286 0,8258 CF 85 6,3659 0,5086 4,8403 7,8916 0,2277 0,2489 0,7631 Bảng 2: So sánh kết quả phân tích DM, CP, CF, Fat của khô ñỗ với kết quả của NIRS Chỉ tiêu n Mean SE StDev Min Max 4 Lab 88 89,359 0,179 1,681 75,732 91,52 NIRS 88 89,318 0,173 1,627 75,732 91,831 DM Sai khác 0,3764 Lab 83 46,324 0,167 1,518 41,737 50,39 NIRS 83 46,315 0,153 1,393 40,976 50,133 CP Sai khác 1,1978 Lab 85 1,2373 0,0358 0,3297 0,65 2,46 NIRS 85 1,2257 0,0303 0,2793 0,754 2,009 Fat Sai khác 8,233 Lab 85 6,3659 0,0552 0,5086 4,62 7,32 NIRS 85 6,3659 0,0497 0,4581 4,893 7,262 CF Sai khác 2,727 V i SEC và SECV không l n nên không có sự sai khác lớn về các giá trị: Mean ± SD, Min và Max của DM, CP, CF và Fat của ñậu tương phân tích phòng thí nghiệm và chạy trên máy NIRS. Sai số tính bằng giữa kết quả phân tich phòng thí nghiệm (Lab) và kết quả trên NIRS không lớn và tương ứng là: 0,3764; 1,1978; 8,233; 2, cho DM, CP, CF và Fat của khô dầu ñỗ tương. Xây d ng ph ng trình chẩn ñoán , CP, CF, Fat của ñỗ Sử dụng thuật toán hồi qui trên MINITAB với hai bộ số liệu là kết quả vừa có trên máy NIRS và kết quả phân tích chúng tôi xây dựng ñược phương trình ñể chẩn ñoán DM, CP, CF, Fat của khô ñỗ trong bảng 3. Bảng 3: Phương trình hồi quy chẩn ñoán DM, CP, Fat, CF của khô ñỗ với NIRS Kết quả xây dựng phương trình chẩn ñoán ñể chẩn ñoán DM, CP, CF, Fat của khô ñỗ từ NIRS cho thấy dù số mẫu chưa nhiều nhưng phương trình chẩn ñoán DM, CP, CF, Fat của khô ñỗ bằng NIRS với số mẫu 80 có R 2 khá cao, tương ứng là (92,0; 79,8; 68,3 và 80,9) cho DM, CP, CF, Fat. Phương trình chẩn ñoán DM, CP, CF, Fat của khô ñỗ bằng NIRS với số mẫu = 65 có R 2 khá, tương ứng là (81,0; 76,8; 62,3 và 80,6) cho DM, CP, CF, Fat. Áp dụng phương trình hồi qui cho các th c ăn ác ñã làm thí nghiệm tiêu hoá từ trước ñể ểm tra ñộ tin cậy của phương trình chẩn ñoán của ñỗ Đối với DM TT n Phương trình R 2 R P 1 88 DM_Lab = 0,827 + 0,9912 DM_NIRS 92,0 0,959 < 0,01 2 83 CP_Lab = 1,191 + 0,9745 CP_NIRS 79,8 0,895 < 0,01 3 85 Fat_Lab = 0,03841 + 0,9782 Fat_NIRS 68,3 0,829 < 0,01 4 85 CF-Lab = - 0,0001 + 1,000 CF_NIRS 80,9 0,901 < 0,01 5 65 DM_Lab = 2,627 + 0,9710 DM_NIRS 81,0 0,901 < 0,01 6 65 CP-Lab = 0,770 + 0,9825 CP_NIRS 76,8 0,878 < 0,01 7 65 Fat_Lab = 0,0717 + 0,9582 Fat_NIRS 62,3 0,793 < 0,01 8 65 CF_Lab = - 0,0301 + 1,003 CF_NIRS 80,6 0,899 < 0,01 5 DM_NIRS DM_Lab 90.087.585.082.580.077.575.0 92.5 90.0 87.5 85.0 82.5 80.0 77.5 75.0 S 0.723816 R-Sq 94.1% R-Sq(adj) 93.8% DM_Lab = - 2.553 + 1.029 DM_NIRS Data Frequency 9590858075 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 MeanStDev N 88.65 2.90023 88.64 2.73423 Variable DM_lab DM_NIRS Histogram of DM_lab, DM_NIRS Normal Sau khi áp d ng phương trình có số thứ tự 5 trên 23 mẫu ngẫu nhiên chúng tôi có kết quả ở bảng 4 và ñồ thị 1 Bảng 4 So sánh kết quả phân tích DM khô ñỗ trong phòng thí nghiệm và sử dụng phương trình hiệu chỉnh với NIRS Chỉ tiêu n Mean SE StDev Min Max R 2 r Lab 88,654 0,605 2,9 75,732 91,09 NIRS 88,639 0,57 2,734 76,163 89,824 Phương trình số 5 Sai khác 23 0,551 93,8 0,97 Kết quả cho thấy: với 23 mẫu và chỉ với phương trình có dung lương mẫu là 65 , kết quả chẩn ñoán bằng phương trình hiệu chỉnh với NIRS cho DM của khô ñỗ ñã rất tốt: R 2 là 93. , sai khác giữa hai giá trị Mean tính ñược và thực của 23 mẫu là ñủ nhỏ: 0,551 , hai bộ số liệu tính từ phương trình và số liệu phân tích 23 mẫu không làm NIRS ñều có phân bố chuẩn và gần như trùng khít. Như vậy phương trình số 5 có thể dùng ñể ước tính DM của khô ñỗ. Đồ thị 1: Hồi quy giữa giá trị chẩn ñoán (NIRS) với giá trị phân tích phòng thí nghiệm của khô ñỗ DM) Đối với CP Sau khi áp dụng phương trình có số thứ tự 6 trên 18 mẫu ngẫu nhiên chúng tôi có kết quả ở bảng 5 và ñồ thị 2. Bảng 5: So sánh kết quả phân tích CP của khô ñỗ trong phòng thí nghiệm và sử dụng phương trình hiệu chỉnh chẩn ñoán của NIRS Chỉ tiêu n Mean SE StDev Min Max R 2 r Lab 46,424 0,476 2,02 41,737 50,39 NIRS 46,192 0,448 1,902 41,029 49,246 Phương trình số 6 Sai khác 18 1,39 0,213 0,903 0,0302 2,77 85,1 0,927 Kết quả cho thấy: với 18 mẫu và chỉ với phương trình có dung lượng mẫu là 65, kết quả chẩn doán bằng phương trình hiệu chỉnh với NIRS cho CP của khô ñỗ ñã rất tốt: R 2 là 81,5 , sai khác giữa hai giá trị Mean tính ñược và thực của 18 mẫu là 1, là ñủ nhỏ, nhỏ hơn nên chấp nhận ñược ñể dùng. 6 CP_NIRS CP_Lab 50494847464544434241 50 48 46 44 42 40 S 0.778508 R-Sq 86.0% R-Sq(adj) 85.1% CP_Lab = 0.913 + 0.9852 CP_NIRS Data Frequency 5048464442 4 3 2 1 0 MeanStDev N 46.42 2.02018 46.19 1.90218 Variable CP_Lab CP_NIRS Histogram of CP_Lab, CP_NIRS Normal Fat_Lab 2.25 2.00 1.75 1.50 1.25 1.00 0 . 7 5 S 0.107790 R-Sq 88.5% R-Sq(adj) 87.8% Fat_Lab = - 0.3399 + 1.217 Fat_NIRS CF_Lab 7.5 7.0 6.5 6.0 5.5 5 . 0 S 0.262890 R-Sq 82.2% R-Sq(adj) 81.2% CF_Lab = - 0.0304 + 1.014 CF_NIRS Hai bộ số liệu tính từ phương trình và số liệu phân tích 18 mẫu không làm NIRS ñều có phân bố chuẩn và gần như trùng khít. Như vậy phương trình số 6 có thể dùng ñể ước tính CP của khô ñỗ. Đồ thị 2: Hồi quy giữa giá trị chẩn ñoán (NIRS) với giá trị phân tích phòng thí nghiệm của khô ñỗ Đối với Fat và CF Sau khi áp dụng hai phương trình có số thứ tự 7, 8 trên 20 mẫu ngẫu nhiên chúng tôi có kết quả ở bảng 6 và các ñồ thị 3. Kết quả cho thấy: với 20 mẫu và chỉ với phương trình có dung lương mẫu là 65, kết quả chẩn doán bằng phương trình hiệu chỉnh với NIRS cho Fat và CF của khô ñỗ ñó rất tốt: R 2 là 87,8 và 81,2. Tuy nhiên sai khác giữa hai giá trị Mean tính ñược và thực của 20 mẫu là 3.38 cho CF là chấp nhận ñược, nhưng sai khác này với Fat là lớn hơn 5 (7. . Bảng 6: So sánh kết quả phân tích Fat, CF của khô ñỗ trong phòng thí nghiệm và sử dụng phương trình chẩn ñoán của NIRS Chỉ tiªu n Mean SE StDev Min Max R 2 (%) r Lab-Fat 20 1,3551 0,069 0,3087 0,77 2,24 NIRS-Fat 20 1,3924 0,0533 0,2385 0,8622 1,9967 Phương trình số 7 Sai kh¸c (%) 20 7,28 1,32 5,91 0,407 18,43 87,8 0,94 Lab-CF 20 6,303 0,136 0,606 4,62 7,32 NIRS-CF 20 6,248 0,121 0,542 4,961 7,119 Phương trình số 8 Saikhac (%) 20 3,38 0,56 2,504 0,0849 7,874 81,2 0,907 Bốn bộ số liệu tính từ phương trình và số liệu phân tích 20 mẫu cho Fat và CF không làm NIRS ñều có phân bố chuẩn và gần như trùng khít. Như vậy phương trình số 8 có thể dùng ñể ước tính CF của khô ñỗ, phương trình 7 có thể tạm dùng ñể ước tính Fat của ñậu tương. Đồ thị 3: Hồi qui giữa giá trị chẩn ñoán (NIRS) với giá trị phân tích phòng thí nghiệm Fat, CF) 7 Data Frequency 2.22.01.81.61.41.21.00.8 7 6 5 4 3 2 1 0 Mean StDev N 1.355 0.308720 1.392 0.238520 Variable Fat_Lab Fat_NIRS Histogram of Fat_Lab, Fat_NIRS Normal Data Frequency 7.57.06.56.05.55.04.5 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Mean StDev N 6.303 0.606420 6.248 0.542320 Variable CF_Lab CF_NIRS Histogram of CF_Lab, CF_NIRS Normal Kiểm tra s sai khác c a các s trung bình Để kiểm tra lại cả bốn phương trình chúng tôi ñã dùng T-student (Paired test) ñể so sánh từng cặp số liệu về DM, CP, Fat và CF của khô dầu ñậu tương. Bộ số liệu thứ nhất là bộ số liệu tính ñược từ phương trình chẩn ñoán, bộ số liệu kia là kết quả phân tích. Kết quả của phép thử T-student ở phần dưới ñây cho thấy: các giá trị P khi so sánh Paired test ñều lớn hơn giá trị P 0,05 rất nhiều. Điều ñó có nghĩa là các giá trị DM, CP, Fat và CF của cỏ tính theo các phương trình và giá trị phân tích cho DM, CP, Fat và CF là không khác nhau có ý nghĩa thống kê hay ñúng hơn chúng hoàn toàn như nhau. Như vậy hoàn toàn có thể dùng các phương trình trên NIRS ñể chẩn ñoán DM, CP, Fat và CF của khô dầu ñậu tương với ñộ chính xác . Kết quả sánh T-student (Paired test) của khô dầu ñậu tương n Mean SE StDev Minimum Maximum P Lab 23 88,654 0,605 2,9 75,732 91,09 DM NIRS 23 88,639 0,57 2,734 76,163 89,824 0,985 Lab 18 46,424 0,476 2,02 41,737 50,39 CP NIRS 18 46,192 0,448 1,902 41,029 49,246 0,725 Lab 20 1,3551 0,069 0,3087 0,77 2,24 Fat NIRS 20 1,3924 0,0533 0,2385 0,8622 1,9967 0,671 Lab 20 6,303 0,136 0,606 4,62 7,32 CF NIRS 20 6,248 0,121 0,542 4,961 7,119 0,763 BỘT CÁ Kết quả chẩn ñoán , CP của bột cá trên máy NIRS Kết quả chẩn ñoán DM, CP của bột cỏ từ NIRS ñược trình bày ở các bảng 7, 8. Kết quả này cho thấy chẩn ñoán DM, CP của bột cỏ bằng NIRS có SEC (Standard error for callibration)-sai số của phép ño chấp nhận ñược (0,8909 ñến 1, , và sai số của phép ño sau khi ñã hiệu chỉnh SECV (Standard error for cross validation) cũng ñủ nhỏ ñể không gây sai số quá lớn của phép ño (0,9332 8 n 1, .Với SEC và SECV không lớn nên không có sự sai khác lớn về các giá trị: Mean ± SD, Min và Max của DM, CP của bột cỏ phân tích phòng thí nghiệm và chạy trên máy NIRS. Sai số tính bằng giữa kết quả phân tich phòng thí nghiệm (Lab) và kết quả trên NIRS không lớn và tương ứng là: 0,8539; 1, cho DM, CP của bột cỏ. Bảng 7: Kết quả chẩn ñoán DM, CP của bột cá trên máy NIRS Chỉ tiêu n Mean Est. Max Est. Max SEC SECV 1-VR DM 139 89,0129 94,2023 94,2023 0,8909 0,9332 0,7098 CP 139 59,5686 71,7567 71,7567 1,2716 1,5627 0,8549 Bảng 8: So sánh kết quả phân tích DM, CP bột cá của phòng thí nghiệm với kết quả của NIRS .Chỉ tiêu n Mean SE StDev Min Max Lab 143 89,023 0,147 1,761 83,89 93,76 NIRS 143 89,025 0,123 1,473 84,819 94,328 DM Sai khác 0,8539 0,0569 0,6809 0,00568 3,6468 Lab 143 59,141 0,404 4,835 37,9 68,02 NIRS 143 59,218 0,37 4,421 41,03 67,832 CP Sai khác 1,974 0,159 1,897 0,0614 15,421 Kết quả xây dựng phương trình chẩn ñoán , CP của bột cá trên máy NIRS Sử dụng thuật tóan hồi qui trên MINITAB với hai bộ số liệu là kết quả vừa có trên máy NIRS và kết quả phân tsích chúng tôi xây dựng ñược phương trình hiệu chỉnh ñể ñể chẩn ñoán DM, CP của bột cá trong bảng 9. Bảng 9: Phương trình hồi quy DM, CP của bột cá phòng phân tích và trên máy NIRS TT n Phương tr×nh R 2 (%) r P 13 143 DM_Lab = 0,337 + 0,9962 DM_NIRS 69,2 0,833 < 0,01 14 143 CP_Lab = - 2,769 + 1,045 CP_NIRS 91,3 0,956 < 0,01 16 100 DM_Lab = - 3,451 + 1,040 DM_NIRS 72,2 0,851 < 0,01 18 100 CP_Lab = - 0,326 + 1,003 CP_NIRS 89,1 0,945 < 0,01 Kết quả xây dựng phương trình chẩn ñoán ñể chẩn ñoán DM, CP của bột cá từ NIRS cho thấy phương trình chẩn ñoán DM, CP của bột cá bằng NIRS với số mẫu = 143 có R 2 từ khá ñến cao, tương ứng là (69,2; 91,3) cho DM, CP. Phương trình chẩn ñoán DM, CP của bột cá bằng NIRS với số mẫu = 100 có R 2 khá cao, tương ứng là (72,2; 89,1) cho DM, CP. Áp d ng phương trình hồi qui cho các th c ăn ác ñã làm thí nghiệm tiêu hoá từ trước ñể ểm tra ñộ tin cậy của phương trình chẩn ñoán DM, CP của bột cá. 9 Sau khi áp d ng hai phương trình số thứ tự 16, 18 (có dung lượng mẫu là 100) trên 43 mẫu ngẫu nhiên không chạy NIRS chúng tôi có kết quả ở bảng 10 và các ñồ thị 4. Với phương trình có dung lượng mẫu là 100, kết quả chẩn ñoán bằng phương trình hiệu chỉnh với NIRS cho DM và CP của 43 mẫu bột cá ñã khá tốt. R 2 cho CP là cao 93,5 nhưng R 2 cho DM vẫn chưa cao 63,3. Tuy nhiên sai khác giữa hai giá trị Mean tính ñược và thực của 43 mẫu là 0,894 cho DM, 2,338 cho CP là chấp nhận ñược. Bảng 10: So sánh kết quả phân tích DM, CP của bét c¸ trong phòng thí nghiệm và sử dụng phương trình chẩn ñoán của NIRS Chỉ tiêu n Mean SE StDev Min Max R 2 r Lab-DM 88,971 0,236 1,546 85,73 92,47 NIRS-DM 89,353 0,216 1,414 86,755 92,31 Ph−¬ng tr×nh 16 Sai khác 43 0,894 0,109 0,717 0,0011 3,791 63,3 0,801 Lab-CP 58,099 0,949 6,223 37,9 66,12 NIRS-CP 57,913 0,835 5,475 40,827 66,37 Ph−¬ng tr×nh 18 Sai khác 43 2,338 0,393 2,579 0,074 14,936 93,5 0,968 §å thÞ 4: Håi qui giữa giá trị chẩn ñoán (NIRS) với giá trị phân tích phòng thí nghiệm DM, CP) Bốn bộ số liệu tính từ phương trình và số liệu phân tích 43 mẫu cho DM và CP không làm NIRS ñều có phân bố chuẩn và gần như trùng khít. Như vậy phương trình số 16, 18 có thể dùng ñể ước tính DM và CP của bột cá với ñộ chính xác chấp nhận ñược. Kiểm tra s sai khác của các s trung bình DM_NIRS DM_Lab 9392919089888786 93 92 91 90 89 88 87 86 85 S 0.936040 R-Sq 64.2% R-Sq(adj) 63.3% DM_Lab = 10.72 + 0.8757 DM_NIRS CP_NIRS CP_Lab 70656055504540 70 65 60 55 50 45 40 S 1.58853 R-Sq 93.6% R-Sq(adj) 93.5% CP_Lab = - 5.598 + 1.100 CP_NIRS Data Frequency 92919089888786 12 10 8 6 4 2 0 Mean StDev N 88.97 1.546 43 89.35 1.414 43 Variable DM_Lab DM_NIRS Histogram of DM_Lab, DM_NIRS Normal Data Frequency 7264564840 14 12 10 8 6 4 2 0 Mean StDev N 58.10 6.223 43 57.91 5.475 43 Variable CP_Lab CP_NIRS Histogram of CP_Lab, CP_NIRS Normal 10 Để kiểm tra lại cả hai phương trình chúng tôi ñã dùng T-student (Paired test) ñể so sánh từng cặp số liệu về DM, CP của bột cá. Bộ số liệu thứ nhất là bộ số liệu tính ñược từ phương trình chẩn ñoán, bộ số liệu kia là kết quả phân tích. Kết quả của phép thử T-student ở phần dưới ñây cho thấy: các giá trị P khi so sánh Paired test ñều lớn hơn giá trị P 0,05 rất nhiều. Điều ñó có nghĩa là các giá trị DM, CP của bột cá tính theo các phương trình và giá trị phân tích cho DM, CP, là không khác nhau có ý nghĩa thống kê hay ñúng hơn chúng hoàn toàn như nhau. Như vậy hoàn toàn có thể dùng các phương trình trên NIRS ñể chẩn ñoán DM, CP của bột cá với ñộ chính xác . Kết quả sánh T-student (Paired test) của khô dầu ñậu tương n Mean SE StDev Minimum Maximum P Lab 43 88,971 0,236 1,546 85,73 92,47 DM NIRS 43 89,353 0,216 1,414 86,755 92,31 0,235 43 58,099 0,949 6,223 37,9 66,12 CP 43 57,913 0,835 5,475 40,827 66,37 0,884 K T LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ KẾT LUẬN Có thể dùng các phương trình sau ñể xác ñịnh DM, CP, Fat và CF của ñậu tương: DM_Lab9 = 2,627 + 0,9710 DM_NIRS; CP-Lab 11= 0,770 + 0,9825 CP_NIRS; Fat_Lab13 = 0,0717 + 0,9582 Fat_NIRS; CF_Lab15 = - 0,0301 + 1,003 CF_NIRS. Có thể dùng các phương trình sau ñây ñể xác ñịnh DM, CP của bột cá: DM_Lab = - 3,451 + 1,040 DM_NIRS; CP_Lab = - 0,326 + 1,003 CP_NIRS ĐỀ NGHỊ Cho áp dụng kết quả nghiên cứu ñể xác ñịnh thành phần hóa học của thức ăn ñể giảm chi phí phân tích và làm thí nghiệm invivo. Tiếp tục nghiên cứu theo hướng này cho thức ăn khác và tăng ñộ chính xác của các phương trình hiện có, ñặc biệt là các phương trình cho Fat, DM và khoáng. TÀI LIỆU THAM KHẢO Barton, F.E., II Windham, W.R. (1988). Determination of acid detergent fibre and crude protein in forages by near infrared reflectance spectroscopy: collaborative study. Journal of the Association of Official Analytical Chemists, 71: 1162–1167. Boval, M., Coates, D. B., Lacomte, P., Decruyenaere, V and Archimede, H. (2004) Faecal Near- Infrared Reflectance Spectroscopy (NIRS) to access chemical composition, in vivo digestibility and intake of tropical grass by Creolo cattle. Animal Feed Science and Technology, Vol 114, Issues 1-4, 3 May 2004, Pp: 19-29. Colombini, S., Rapetti, L., Roveda, P., Ursino, A., Pintus, B., Odoardi, M., 2005. Chemical and nutritional characterization of four grain legume species. Ital. J. Anim. Sci.vol. 4, 173. [...]... la digestibilité et la valeur alimentaire Revue de l'Agric, 40:347 Dolores, C., Perez-Martin, Ana Garrido-Varo, J E., Guerrero-Ginel and Gomez-Cabrera, A (2004) Near infrared reflectance spectroscopy (NIRS) for the mandatory labelling of compound feedingstuffs: chemical composition and open-declaration J Anim Feed Sci Technol Vol: 116, issues:3-4, pp: 339-349 G Mcl Dryden (2003), “Near infrared reflectance . hoá học của khô dầu ñỗ tương và bột cá từ các số liệu về phổ hấp phụ cận hồng ngoại và thành phần hóa học - Áp dụng phương trình hồi qui tìm ñược cho các mẫu khô dầu ñậu tương và bột cá lấy. 1 SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP PHỤ CẬN HỒNG NGOẠI (NIRS) ĐỂ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA KHÔ DẦU ĐỖ TƯƠNG VÀ BỘT CÁ. Đ Văn Mười 1 ,Vũ Chí Cương 2 ,. ñể xác ñịnh thành phần hoá học c a khô dầu ñỗ tương và bột cá. " với mục tiêu: Xây dựng các phương trình chẩn ñoán thành phần hoá học của của khô dầu ñỗ tương và bột cá từ các số liệu phổ