Применение современных лазерных технологий для анализа грубых кормов — залог правильного питания животных для получения высоких надоев!

Анализатор элементного состава кормов и фуража Micral LIBS производства компании Foss Analytical меняет правила «игры». Он предназначен для непрерывного, быстрого и экономичного элементного анализа, что позволяет своевременно реагировать на результаты, вносить необходимые корректировки при составлении рецептур кормления животных.

Государственная поддержка Российского АПК в 2023 году составила 540 млрд рублей. Наряду с этим в стране появилось много передовых агрохолдингов, внедряющих прогрессивные технологии. Поскольку курс на внедрение инновационных разработок был обозначен Правительством РФ как приоритетный, сельское хозяйство, безус­ловно, также будет вовлечено в процесс модернизации. Если рассматривать конкретные сегменты АПК, то конкуренция возрастает на комбикормовом и мясном рынках. Как следствие, в этих направлениях требуется переход от экстенсивного пути развития, то есть за счет увеличения объемов, к интенсивному — посредством повышения конкурентоспособности. В этом случае роль прогрессивных технологий как инструмента достижения данной цели, несомненно, возрастает.

Сегодня агропродовольственная промышленность уделяет все больше внимания эффективности использования ресурсов, что обусловлено потребностями населения в устойчивом производстве продуктов питания.

Это означает, что перед производителями, фермерами и сельскохозяйственной отраслью в целом стоит задача найти новые способы сокращения выбросов углекислого газа, такие как оптимизация кормления скота и оптимизация потоков питательных веществ при производстве кормов.

Решение этих задач требует решений, основанных на данных!

В этом контексте потребность в элементном анализе кормов для питания животных растет, но существующие методы отнимают много времени, дороги и требуют квалифицированной рабочей силы и химикатов для выполнения, что делает очень сложным для лабораторий расширение своих мощностей и бизнеса в области элементного анализа.

Как существенно ускорить тестирование?

Повышение производительности и времени выполнения работ при тестировании ключевых микроэлементов в кормах и фуражах является непростой задачей для загруженных лабораторий. Традиционно медленный и трудоемкий процесс от подготовки проб до получения результатов не помогает, заставляя производителей кормов и фермеров ждать результатов, которые им нужны, чтобы сбалансировать рецептуры кормления животных. Парадоксально, что пока выполняется анализ традиционными методами от 6 до 24 часов, часть кормов может быть уже съедена животными, и тогда встает вопрос об эффективности труда из-за напрасно потраченного времени и ресурсов (см. Рис. 1, Рис. 2).

Рис. 1. Сравнительное время анализа классическими методами (от 6 до 24 часов) и с помощью Micral LIBS (3 минуты)

Рис. 2. Стадии пробоподготовки и анализа на Micral LIBS

Растущее внимание к эффективности использования ресурсов, устойчивому производству продуктов питания и сокращению выбросов углекислого газа является огромной проблемой для сельскохозяйственной отрасли. Как новые технологии могут помочь решить эти проблемы?

Управление балансом питательных веществ, связанных как с животноводством, так и с растениеводством, имеет важное значение для всего: от оптимизации производства до обеспечения здоровья животных, сокращения выбросов парниковых газов и обеспечения устойчивого использования земли. При управлении балансами крайне важен доступ к нужным данным в нужное время и в нужном месте. Сегодня этот доступ ограничен тем, что нынешние методы являются медленными, трудоемкими и дорогими.

Управление элементами не менее важно, чем анализ питательной ценности кормов. Элементный анализ является важной частью устойчивого производства.

Прецизионное питание животных

При использовании традиционных стратегий тестирования, при которых силос обычно тестируется один раз в год, результаты не являются репрезентативными, поскольку качество может меняться со временем. Более быстрое получение результатов и более низкие затраты на образец означают, что вы можете проводить тестирование регулярно в течение года.

Фермеру необходимы точные и своевременные данные об уровне минералов для снижения затрат и сокращения воздействия на окружающую среду из-за ненужного чрезмерного использования кормовых добавок.

Новые возможности для эффективного управления ресурсами

Минералы являются пищевыми компонентами, которые играют важную роль в здоровье, продуктивности, воспроизводстве и иммунной защите животных. Концепции точного кормления, экономические и экологические проблемы предъявляют новые требования к анализу минералов, и требуется лучшее понимание основного рациона, откуда поступает основная часть элементов.

Однако на сегодняшний день определение минерального состава кормов, в частности фуража, не является общепринятым. Вместо этого при составлении рационов часто используются общие минеральные профили. Недостаток жизненно важных элементов в рационе животного может привести к снижению продуктивности, тогда как избыток может попасть в окружающую среду. Ни один из этих сценариев не поддерживает устойчивое использование ресурсов.

Большие различия в содержании минералов в разных типах кормов еще раз подчеркивают важность соответствующей корректировки рациона животных.

Определение содержания минеральных веществ может быть ключом к точному рациону кормления скота, но для этого требуется быстрый и экономичный анализ больших объемов образцов корма.

Итак, как нам справиться с этой задачей и обеспечить лучший поток в лаборатории? Решение этих задач требует решений, основанных на данных, а инновации открывают логический путь вперед.

С Micral LIBS Вы можете:

• получать:
  • точные данные о минеральном составе в режиме реального времени, что обеспечивает снижение затрат на анализ одной пробы. Анализатор обеспечит Вам быстрое получение результатов с помощью автосамплера и за счет применения готовых к использованию аналитических пакетов;
• выбирать тип образца:
  • травяной силос, кукурузный силос, сено люцерны/бобовых культур, сено, свежая трава, сенаж, смешанное сено, сорго, солома, травяной и клеверный силос, ячменный силос (силос цельного урожая);
• измерять несколько параметров:
  • 6 макроэлементов: кальций (Ca), магний (Mg), фосфор (P), калий (K), натрий (Na), сера (S);
  • 6 микроэлементов: алюминий (AI), бор (В), медь (Cu), железо (Fe), марганец (Mn), цинк (Zn).

Вам требуются часы или даже дни, чтобы добиться результатов, которые нужны вашим клиентам? Известно, что современные методы тестирования требуют множества этапов выполнения, труда квалифицированных операторов, современного лабораторного оборудования с использованием опасных химикатов и дорогих газов.

Все это изменилось с приходом Micral LIBS. После пробоподготовки время анализа занимает менее трех минут. Это приводит к увеличению производительности и сокращению времени получения результатов, что позволяет лабораториям значительно увеличить количество анализов проб без ущерба для точности и качества (см. Рис.3).

Рис. 3. Лазерная технология заменяет многие лабораторные анализы

Micral LIBS предлагает быстрый, безопасный и устойчивый поток анализов проб с достоверными результатами. Повысьте производительность и проводите анализ большего массива проб при меньших затратах с помощью количественных тестов, не содержащих химикатов и не ставящих под угрозу лабораторную безопасность.

Особенности Micral LIBS

• Прост в использовании;
• легко обеспечивает безопасность оператора;
• элиминирует экологические риски, связанные с утилизацией химических веществ;
• гарантирует отсутствие риска подмены образцов или перекрестного загрязнения;
• обеспечивает низкую стоимость анализа / на один образец (см. Рис. 4).

Рис. 4. Преимущества анализа грубых кормов на Micral LIBS

LIBS – лазерная технология в «коробке»

LIBS — это аббревиатура от «Спектроскопия лазерного пробоя». Звучит здорово, но как это работает на самом деле?

Короче говоря, технология LIBS, лежащая в основе решения Micral для элементного анализа, основана на высокоэнергетическом импульсном лазере, который фокусирует лазерные импульсы на поверхности образца. Каждый лазерный импульс достаточно мощный, чтобы ионизировать образец, т. е. перевести его из твердого состояния в жидкое и, наконец, в плазменное. УФ-спектрометр определяет силу сигнала, излучаемого каждым элементом в плазменной фазе, предоставляя точные данные о концентрации минералов в образце.

Процесс от лазерного импульса до эмиссии плазмы занимает около микросекунды, и всего за одно измерение на образец подается 6000 лазерных импульсов.

От плазмы к данным

Плазма, индуцированная лазерным импульсом, дает излучение, в котором каждый элемент периодической системы имеет свою уникальную радиационную сигнатуру в форме эмиссионных линий. В первом приближении интенсивность линии излучения элемента пропорциональна концентрации элемента в образце.

Рис. 5. Зависимость сигнала от длины волны для травяного силоса

Например, высокая концентрация кальция в образце дает сильные эмиссионные линии Ca, тогда как низкая концентрация Ca дает слабые эмиссионные линии Ca. На рисунке показана зависимость сигнала от длины волны для измерения LIBS травяного силоса. Выделены линии эмиссии нескольких известных элементов (см. Рис. 5).

Анализатор Micral LIBS преобразует эти спектры в применимые данные, которые определяют концентрацию минералов в каждом образце с помощью математических алгоритмов.

Прецизионная импульсная лазерная технология

Импульсный лазер создает высокий уровень выделяемой энергии через фокусирующую линзу, которая усиливает свет перед попаданием на образец. Излучение поверхности образца для каждого лазерного импульса достаточно велико, чтобы ионизировать материал образца, создавая таким образом плазму. Излучение плазмы регистрируется спектрометром (см. Рис. 6).

Лазер имеет частоту повторения 200 импульсов в секунду, а спектрометр собирает субсканы в течение 30 секунд. Частные сканы усредняются в один окончательный образец сканирования после удаления плохих сканов.

Рис. 6. Схема преобразования лазерного импульса для перевода образца в плазменное состояние

Хотя LIBS не является совершенно новой технологией, решение Micral LIBS, состоящее из блока гранулирования, блока обжига и анализатора LIBS, является первым полностью автоматизированным решением для измерения элементов в широком спектре сельскохозяйственных образцов, таких как корма и фураж.

Micral LIBS — первое в мире специальное, не содержащее химикатов аналитическое решение для элементного анализа, которое полностью использует потенциал LIBS, предоставляя быстрые, экономичные и качественные данные для поддержки устойчивого сельскохозяйственного производства.

Точные знания позволяют регулировать уровень минералов для оптимального роста, производительности и благополучия животных.

Быстрые результаты и низкая стоимость одного образца позволяют проводить регулярные испытания в течение года, сокращая чрезмерное использование дорогостоящих кормовых добавок и сводя к минимуму воздействие на окружающую среду.

Высокая точность, обеспечиваемая прессованием и обжигом

Перед анализом каждый образец прессуют в таблетку. Гранулирование улучшает качество получаемых спектров, поскольку для измерения LIBS требуется плоская и твердая поверхность образца. Если поверхность неплоская, это существенно повлияет на качество спектра, поскольку измерение не всегда происходит в фокусе лазерного луча. Если поверхность не твердая, взрывная сила при лазерной абляции приведет к неровной поверхности образца.

После гранулирования образцы обжигают. Обжиг увеличивает силу линий эмиссии элементов, т. е. повышает уровень количественного определения. Кроме того, «обжиг» уменьшает эффект матрицы выборки, что повышает точность прогнозного моделирования.

Micral LIBS прост в использовании и позволяет любому работающему в лаборатории провести достоверный тест без необходимости специальной подготовки. Для подготовки или тестирования проб не требуются химикаты и расходные материалы, что делает эту технологию очень доступной и масштабируемой, а также вносит значительный вклад в рост прибыли.

Дальнейшие успехи в лабораторной логистике обусловлены готовыми к использованию аналитическими пакетами и цифровыми функциями, включая идентификацию образцов по штрих-коду и связанную с этим прозрачность результатов.

Автоматизируйте для лучшего потока

Micral LIBS — это первое полностью автоматизированное решение для измерения элементов в широком спектре сельскохозяйственных образцов, таких как корма и фураж. Кассета автосамплера, содержащая 60 образцов, загружается непосредственно в анализатор для точного автоматизированного анализа (см. Рис. 7).

Воспользуйтесь готовыми к использованию аналитическими пакетами, отслеживаемыми результатами с помощью штрих-кода идентификатора образца и дополнительными цифровыми инструментами, которые позволяют разрабатывать и расширять аналитику для других матриц.

Micral LIBS использует достижения в области приборного оборудования, а также новейшее программное обеспечение и сетевые возможности для достижения нового уровня производительности. Теперь вы можете воспользоваться цифровыми инструментами, которые позволят вам повысить производительность и усовершенствовать вашу лабораторную деятельность.

Увеличьте пропускную способность отбора проб, одновременно снизив нагрузку на обучение и персонал.

Состав комплекта

• Micral LIBS (Анализатор);
• Micral Press (Пресс);
• Micral Searing (Модуль обжарки проб);
• Aвтосамплер для 60 проб.

Расходные материалы:

• микростандартизация 250 г;
• дозирующий лоток в сборе, контейнер для проб, 1000 шт.;
• пресс-вал Ø14 мм;
• сухие ткани;
• мерная ложка Т-образной формы объемом 1,5 мл;
• мерная ложка 0,75 мл Т-образной формы;
• влажные салфетки;
• кассета в сборе.

Информация для заказа: