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芻作專欄
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畜試所恆春分所 陳嘉昇
「牧草品質是一個動態名詞」，因為牧草品質隨著環境、成熟時期變動，任何購買者很難每次購得品質均一的牧草，不僅國產牧草如此，進口乾草亦然。不管是國產牧草或是進口乾草，即使同一種類且外觀相近之下，其品質成分仍可能有頗大的差異，因此，為了了解牧草品質或為了更精準地調配日糧，品質成分的分析是必要的。然而傳統的化學分析過程繁複，曠日廢時，從牧草樣品烘乾送進實驗室到獲得成分分析結果，快則兩週，慢則月餘。由於傳統化學分析的緩不濟急且分析成本昂貴，使得成分分析所能提供的好處形同虛設，要做到依牧草品質的變動精準調配日糧、監控營養狀況、篩選牧草原料，或依品質等級交易幾乎只是理想而無法達成。
近紅外線光譜儀技術應用民農產品及食品的品質管制已有多年歷史，近年來由民儀器性能之改良、電腦功能的提昇及相關軟體的開發，應用民牧草品質的快速分析已更加成熟。國內盤固草、狼尾草、青割玉米及主要進口車的快速分析開發完成以來，已發揮了其核心的功能，對近年提昇及監控國產 芻料品質提供極實質的貢獻，相信未來在進一步提升國產芻料佔有率、降低飼養成本的努力中，將更不可或缺，任重而道遠。
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泛的資料庫
構成近紅外光預測分析的基礎。圖為恆春分所資料庫中 |
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近紅外線光譜儀分析的優點 |
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樣品製備極為簡單或不需製備。 |
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非破壞性。 |
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同時進行多個成分的分析。 |
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不需繁複的化學分析步驟。 |
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操作簡單。 |
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一分鐘內完成掃描。 |
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儀器的可靠度高。 |
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精確。 |
近紅外線光譜儀分析原理
在紅外線區域中，每個有機分子由於其結構不同而有其特有的吸收波長。近紅外線的波長區域約為700-2500nm，在此區域內所產生的吸光現象大致來自紅外線區域內存在之基本伸縮振動，包括倍振動（overtone,700-1800nm）及結合振動（combination, 1800-2500nm）。此區域之吸光主要為含有氫原子結合基所造成之吸收，由於有多數結合基存在，其倍
振動及結合振動之吸收會產生相互重疊之情況，而形成更複雜之光譜。近紅外光與物質之反應，除部份光線被吸收外，其餘部份透過反射、穿透、折射、散射等反應回到外界，其強弱大小受到物質顆粒大小及化學成分所影響，因此其光譜除與個別成分含量有關外，並與各成分之吸收性相互間形成複雜之關係，因而必須以多波長之複迴歸分析分別建立各成分含量之檢量線。
近紅外光譜儀檢量線建立流程
近紅外光譜檢量線建立而程大致分為校正、測量及驗證等步驟。依序說明如下：
•校正及測量
：將同樣的樣品分為兩部份。其中一部份利用化學分析以獲
知樣品之各項化學成分，另一部份則以近紅外光譜儀掃描，以取得該樣品之近紅外光光諧。將各化學成分含量與光譜分別進行迴歸分析，即可獲得各成分之近紅外光譜檢量線。
•驗證：獲得某一成分之
檢量線後，以此檢量線來預測驗證組樣品之含量，再與已知的含量進行統計比較，可了解檢量線對未知樣品預測準度，並可對檢量線作適當的修正。
送樣時的準備
•取樣
樣品應具代表性。取樣時應在草包、草堆或青貯料等分析標的物之上、下、裏、外各處各取部份，然後混合為一樣品，儘量使樣品均勻有代表性。盤固乾草每一樣品約500公克，盤固
草及狼尾草之鮮草、半乾青貯草及青貯草每一樣品約2公斤。取樣後各樣品分別裝袋、稱重。為減少取樣誤差，可重複前述步驟兩至三次做成重複樣品，等分析完成後將各重複結果平均，將可獲得
更具代表性之結果。
•樣品烘乾
將樣品剪短、剪薄，放入容器內（不可漏失），置於75℃抽氣烘箱中烘至乾燥，烘乾過程中需翻動樣品。
•平衡及稱重
樣品烘至脆、乾的程度（約48小時），取出置室溫下平衡約三小時，稱重。由乾、鮮重比可得樣品之乾物率。
•送樣
乾草取樣後可直接送樣，其他樣品須先烘乾再送樣。送樣各樣品分別裝袋，並書明樣品名稱、取樣日期、樣品編號及取樣農家。
繼續成長中的檢量線
快速分析檢量線並非靜止不動，它會隨著時間成長。恆春分所牧草化驗室近年累積了相當多的化學分析與近紅外光光譜資料，除了不斷更新擴充主要芻料的檢量線，新興的芻料大豆、禾豆混值等地快速分析也陸續發展中以應未來產業的需求。
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狼尾草基礎檢量線樣品實測值與預測值的關係 |
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近紅外光分析操作。經烘乾磨紛樣品一分鐘內即可完成掃描
，同時 |
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