Nowe możliwości spektroskopii
Spektroskopia w średniej podczerwieni (MIR) to technologia stosowana przez przetwórców mleka i organizacje zajmujące się oceną wartości użytkowej bydła do szacowania zawartości tłuszczu i białka w mleku. Jednak, prawdopodobnie już niedługo nastąpi swoiste uwolnienie potencjału tej metody skanowania mleka w celu znacznego ułatwienia zarządzania krowami, dostarczając informacji o stanie metabolicznym i zdrowotnym poszczególnych zwierząt w stadzie.
Tekst: Mateusz Uciński na podstawie Farming Life
Wspomniana powyżej technologia, stosowana jest na całym świecie do analizy próbek mleka i polega na naświetlaniu światłem (w zakresie średniej podczerwieni) małej próbki mleka za pomocą odpowiedniego urządzenia MIR. Część światła jest pochłaniana przez cząsteczki mleka, a część jest odbijana. Proces ten wytwarza „widma”. Wykorzystując te widma jesteśmy w stanie przewidzieć zawartość tłuszczu, białka, laktozy i mocznika w mleku z dużą dokładnością za pomocą szeregu równań kalibracyjnych. Niedawno widma spektroskopowe zostały wykorzystane do przewidywania rodzaju tłuszczu w mleku, umożliwiając przetwórcom określenie, ile tłuszczu w mleku jest nienasycone, a ile nasycone. Prowadzone są również badania z wykorzystaniem spektroskopii w średniej podczerwieni w celu określenia paszy, jaką podaje się krowie (tj. czy jest ona karmiona trawą, czy kiszonką). Wyniki takiego badania można by później wykorzystać do potwierdzenia czy dostarczane z gospodarstwa mleko pochodzi od zwierząt skarmianych trawą.
W ciągu ostatniej dekady coraz częściej sprawdzano, co technologia MIR może nam powiedzieć nie tylko o samym mleku, ale także o samej krowie je produkującej. Zostało to zbadane w dużym projekcie UE o nazwie GplusE. W ramach tych i innych projektów spektroskopię w średniej podczerwieni, wykorzystano do przewidywania szeregu dotychczas trudnych do zmierzenia, cech krów, w tym bilansu energetycznego poszczególnych zwierząt. Ponadto MIR został wykorzystany do identyfikacji tych krów w stadzie, które są zagrożone chorobami metabolicznymi, a przez to mogą wymagać szczególnej uwagi. MIR dysponuje także potencjałem, który może pomóc w redukcji śladu węglowego, emitowanego przez szeroko pojęte mleczarstwo. Przykładowo może on być używany do przewidywania produkcji metanu przez poszczególne krowy oraz do identyfikacji krów, które efektywnie (lub nieefektywnie) wykorzystują azot.
Jak widać, spektroskopia w średniej podczerwieni ma wiele zalet, w tym to, że jest absolutnie nieinwazyjna (w przeciwieństwie chociażby do badań na bazie próbki krwi), oraz to, że próbki mleka z gospodarstw, zarówno te w zbiorniku zbiorczym, jak i od indywidualnej krowy są na ogół łatwo dostępne. Wydaje się prawdopodobne, że w niedalekiej przyszłości informacje uzyskane z analizy MIR próbek mleka staną się coraz bardziej przydatne i ważne w pomaganiu rolnikom w zarządzaniu żywieniem ich stad, a nawet poszczególnych krów w stadzie, a także w pomaganiu hodowcom w zmniejszaniu wpływu ich produkcji na środowisko.
