Journal of The Korean Society of Grassland and Forage Science (한국초지조사료학회지)

The Korean Society of Grassland and Forage Science (한국초지조사료학회)
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Prediction on the Quality of Total Mixed Ration for Dairy Cows by Near Infrared Reflectance Spectroscopy

근적외선 분광법에 의한 국내 축우용 TMR의 성분추정

  • Published : 2009.09.30
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Abstract

The present study was conducted to develop a rapid and accurate method of evaluating chemical composition of total mixed ration (TMR) for dairy cows using near infrared reflectance spectroscopy (NIRS). A total of 253 TMR samples were collected from TMR manufacturers and dairy farms in Korea. Prior to NIR analysis, TMR samples were dried at $65^{\circ}C$ for 48 hour and then ground to 2 mm size. The samples were scanned at 2 nm interval over the wavelength range of 400-2500 nm on a FOSS-NIR Systems Model 6500. The values obtained by NIR analysis and conventional chemical methods were compared. Generally, the relationship between chemical analysis and NIR analysis was linear: $R^2$ and standard error of calibration (SEC) were 0.701 (SEC 0.407), 0.965 (SEC 0.315), 0.796 (SEC 0.406), 0.889 (SEC 0.987), 0.894 (SEC 0.311), 0.933 (SEC 0.885) and 0.889 (SEC 1.490) for moisture, crude protein, ether extract, crude fiber, crude ash, acid detergent fiber (ADF) and neutral detergent fiber (NDF), respectively. In addition, the standard error of prediction (SEP) value was 0.371, 0.290, 0.321, 0.380, 0.960, 0.859 and 1.446 for moisture, crude protein, ether extract, crude fiber, crude ash, ADF and NDF, respectively. The results of the present study showed that the NIR analysis for unknown TMR samples would be relatively accurate. Use of the developed NIR calibration curve can obtain fast and reliable data on chemical composition of TMR. Collection and analysis of more TMR samples will increase accuracy and precision of NIR analysis to TMR.

본 연구의 목적은 축우용 TMR 사용이 점차 증가하고 있으나 TMR의 영양성분을 측정하고자 할 경우 실험실 분석에 의존하므로 많은 비용과 시간이 소요되어 농가 현장에서 활용하기가 어려움에 따라 NIRS(Near InfraRed Spectroscopy, 근적외선분광분석기)을 이용하여 TMR에 대한 신속하고 간편하게 사료가치를 평가하기 위한 검량선을 작성하기 위하여 실시하였다. 근적외선 분광분석법은 친환경 분석으로서 시약의 사용이 전혀 없고, 폐수 및 유해물질의 사용이 전혀 없어 작업자의 환경을 개선 할 수 있다. 또한 분석시간이 일반 분석법에 비해 10배 이상 빠르며, 누구나 간단한 교육을 통해서 표준분석 방법을 개발하여 적용할 수 있는 분석법이다. 그러나 NIR 성분분석기를 이용할 경우 많은 TMR 시료 샘플을 분석 비교하여 새로운 검량선을 만들어야 한다는 애로사항이 있다. 따라서 본 연구에서는 NIR 성분분석기를 이용하여 새로운 검량선을 만들고자 하였고 수집된 TMR 시료 253점에 대하여 부적합한 일부 시료를 제거하고 검량식 세트 160점과 검증 세트 40점으로 구별하여 일반성분분석과 각 성분에 대한 NIR Calibration curve를 만들어 비교하며 신뢰성 높은 새로운 검량선을 개발하였다. 개발된 NIR 검량선을 이용할 경우 TMR 성분분석시 신속하고 신뢰성 높은 성분분석 값을 얻을 수 있을 것으로 사료되나 보다 정확하고 정밀한 검량선을 얻기 위해서는 더 많은 시료의 수집 및 분석, TMR의 구성요소에 비율 등의 연구가 추가되어야 할 것으로 생각한다.

Keywords

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