+7 (967) 233-32-50
                viktoriy-agro@bk.ru

Новости

« НазадНазад

О точности результатов лабораторных анализов кормов 29.02.2020 00:00

Прежде, чем мы перейдем к NIR — анализам и анализаторам, нам очень важно прояснить следующие вопросы:

  • Насколько точными являются результаты лабораторных анализов?
  • Какие отклонения считаются допустимыми, а какие – нет?
  • На какие цифры опираться, если разные лаборатории предоставили разные цифры для одного и того же кормового сырья?

Именно об этом наша сегодняшняя статья.

ЧТО ТАКОЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ – ВЛИЯНИЕ НА НАШУ ЖИЗНЬ И ПРОИЗВОДСТВЕННУЮ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Мы живем в эпоху цифровых технологий, которые прочно вошли в нашу повседневную жизнь, производственную и научную деятельность. Современный человек существует в мире цифр, добрая половина которых представляет собой показания различных приборов, датчиков, счетчиков, устройств контроля и управления. По сути, эти цифры в этом случае представляют собой различные результаты измерений: времени, массы, объема, расхода, энергии, показателей состава веществ и т.д.

Мы привыкли доверять показаниям приборов или – применимо к нашей теме – результатам лабораторных исследований. На основании этих показаний мы принимаем различные, порой, ответственные решения, не особенно задумываясь, что показания приборов и датчиков могут быть не особенно точными, т.е. иметь погрешности, неучет которых, в ряде случаев, может приводить к тяжелым или даже катастрофическим последствиям, большим финансовым потерям. Вопросами оценки качества измерений занимается метрология.

Когда-то автору этой статьи довелось познакомиться с блестящей работой американского математика Мартина Гарднера по популяризации очень сложной для широко понимания проблемы. Его книга называлась «Теория относительности для миллионов», М.: Атомиздат, 1967, и он отлично справился с задачей: не утратив сути и строгости выводов, познакомить читателей с тем, что было очень трудно объяснить и представить без громоздких и сложных математических формул и выводов. Вот и мы в нашем изложении будем придерживаться триединого принципа доступного изложения специфического материала: «от известного – к неизвестному; от простого – к сложному; от реального – к абстрактному».

МЕТРОЛОГИЯ КАК ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

Наша задача гораздо скромнее, но и одновременно сложнее: рассказать об очевидных, на первый взгляд вещах, но имеющих важное значение, которые в силу своей обыденности люди не замечают, не понимают или не оценивают критически. Нам предстоит ознакомить читателей с основами науки об измерениях и их результатах – метрологии применительно к узким задачам оценки различных показателей кормов на основании протоколов лабораторных испытаний.

Краеугольным камнем метрологии – науки наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности, является проблема обеспечения единства измерений.

Говоря по-простому, применительно к обыденной ситуации: 2 килограмма муки в упаковке в Киеве и в Одессе должны различаться не более допускаемого расхождения для весодозирующего оборудования, которое было использовано при упаковке муки в пакеты. Как это возможно проконтролировать?

Давайте рассмотрим более детально такой пакет с мукой. Производитель продукта ОБЯЗАН указать номинальный вес такого пакета с ОБЯЗАТЕЛЬНЫМ обозначением ПОГРЕШНОСТИ весодозирующего оборудования, (см. фрагмент этикетки на пакете).

Как видно, рядом с номинальным весом пакета с продуктом (2 кг) после обозначения (+/-) указана ПОГРЕШНОСТЬ – 2 %.

Это означает, что фактический вес товара в упаковке должен быть не точно 2 кг, а быть в пределах от 1,960 кг до 2,040 кг. И фактически ЛЮБОЕ значение реального веса пакета с мукой в этом интервале обеспечивает условие единства измерений.

Может показаться: как же так, а почему в пакет не отвесили точно 2 кг муки, и делу конец! Оказывается, это просто невозможно сделать из-за ПОГРЕШНОСТИ весодозирующего оборудования – не получается на конвейере взвесить пакет точнее.

Однако, если мы, например, возьмем более точные технические весы с погрешностью взвешивания 2 кг +/-0,001 кг, то мы смело можем сэкономить 39 г продукта, т.к. в этом случае мы можем на пакете обозначить: 2 кг +/-0,005 %, а фактическое значение веса продукта в этом случае должно находиться в пределах от 1,999 кг до 2,001 кг.

Разве это имеет большое значение?

Судите об этом сами: недовес или перевес задевает финансовые интересы производителя и потребителя продукции. Для производителя продукции перевес – убыток, недовес – административные и судебные санкции со стороны потребителя.

Таким образом, государственное требование (закон) об обеспечении единства измерений направлен на защиту субъектов права от использования недостоверных или неточных результатов измерений. В нашем случае – это номинальный вес пакета с мукой        .

Отсюда следуют два важных вывода:

первый – оценить взвешивание (результат измерения) можно только при указании его погрешности;

второй – повысить точность измерения можно, если использовать более точные весы (средство измерения) или усовершенствовать саму операцию взвешивания (применить, например, другой более точный метод измерения веса).

ПРОТОКОЛ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ КОРМОВ

Может показаться, что пока мы еще не начали говорить о главной теме нашей статьи: как правильно и достоверно оценить результаты измерений показателей качества и состояния кормов и кормового сырья?

Это не так. Законы метрологии действуют безотносительно к объекту исследований: весу товара в упаковке или содержанию веществ, составляющих корма. Просто для измерения веса используют всем известное средство измерения – весы, а для измерения показателей состава кормов — лабораторные физико-химические методы их измерения, намного более сложные, чем метод измерения веса на весах.

В этом случае лаборатория предоставляет заказчику результаты измерений объектов (корма) в виде протокола исследований законодательно установленной формы.

Такой протокол, также, как и этикетка товара в упаковке, должен содержать не только номинальное (среднее значение показателя для протокола), но погрешность этого показателя. Иначе не представляется возможным охарактеризовать точность лабораторных измерений, которая зависит от метода измерений, средств измерений (лабораторных приборов), квалификации персонала, процедур контроля качества лабораторных измерений.

Для примера рассмотрим теперь образец такого лабораторного протокола, содержащий всю необходимую информацию для пользователя, чтобы было возможно правильно оценить результаты измерений и принять решение: устраивает или не устраивает пользователя точность получаемых значений показателей, например, для составления рационов кормления сельскохозяйственных животных. Если же не устраивает, то в таком случае пользователю надо искать другую лабораторию или более точный метод измерения показателя.

 

образец лабораторного протокола

образец лабораторного протокола

 

КАК ЧИТАТЬ ПРОТОКОЛ ИСПЫТАНИЙ КОРМОВ

Давайте рассмотрим результаты измерений из «Протокола испытаний», как мы это делали для этикетки упаковки с мукой.

Среднее значение массовой доли сухого вещества, согласно протоколу, составляет 45,5 %. Реальное (действительное) значение массовой доли сухого вещества в представленном образце корма № 55441/19 находится в границах от 43,5 % до 47,5 % при доверительной вероятности (P = 0,95). Это означает, что на 100 повторных результатов измерений одного и того же образца 5 результатов из этой серии даже могут выйти за пределы указанных границ.

Для массовой доли сырого протеина в этом же образце среднее значение составляет 15,3 %, а реальное значение этого показателя находится в пределах границ от 14,1 % до 16,5 % при доверительной вероятности (P = 0,95)

По результатам рассмотрения данных из протокола можно сделать общий вывод: никаких результатов физико-химических измерений без погрешностей не бывает, погрешности обязательно должны учитываться при принятии решения по использованию результатов измерений, полученных как на отдельных средствах измерений (приборах), так и в лабораториях при исследованиях различных образцов.

И вот только теперь, учитывая реальные интервалы границ показателей, возможно понять, подходят ли представленные данные для расчета рациона или, возможно, нужны более точные данные, или надо применить другую методику анализа.

Как мы видим, даже такое простое рассмотрение результатов химических анализов потребовало от нас использования метрологических терминов, а тем более, нам это потребуется в случае, если будет нужно сравнить результаты измерений одних и тех же образцов в разных лабораториях или в лаборатории и на портативном приборе-анализаторе.

Кроме того, чтобы разобраться в метрологических характеристиках методов и приборов мы должны научиться пользоваться для этого нормативными документами (стандартами, ТУ, регламентами, инструкциями, руководствами, методическими документами ассоциаций и д.р.), чтобы правильно оценивать и сравнивать результаты измерений.

 

Автор статьи: Владимир Шептун, к.х.н., методическая поддержка приложений и обслуживание клиентов компании Dinamica Generale S.p.A. в странах СНГ


Спецпредложение

     Предлагаем разработку "Индивидуального инвестиционно - технологического проекта технологической реструктуризации сельскохозяйственного производства", включающего: технологический аудит, анализ выявленных нарушений, подбор наиболее эффективных технологий, технологические расчеты по обоснованию мероприятий преобразования Вашего существующего производства в высокоэффективный бизнес (собственно технологической реструктуризации), а также разработку бизнес-плана реализации Проекта.

   Предлагаем консультационное сопровождение Вашего бизнеса до выхода на проектные показатели по продуктивности земли и животных, себестоимости производимой продукции и уровню рентабельности предприятия в целом.