Sistema NIR es igual a Nutrición de precisión, Dr. Mario Penz

23/06/2017 | Estimados :

Existen dos formas de hablar de NIR. Una de ellas es desde el punto de vista comercial, es decir, aquellos que venden NIR ven la oportunidad en foros de discusión de promocionar sus Instrumentos. La otra es enfocar el tema desde el punto de vista científico, sin alusión a una marca determinada y sólo desde el punto de vista de la Técnica.

Quizás lo más complejo para quienes les interese esta tecnología y que no tienen experiencia en ella, es decidir cual Instrumento adquirir. Siempre la respuesta será ¨ Its depend¨, depende de la aplicación, del punto de Instalación, de que se quiere hacer, etc. Tengo la certeza que la mayoría de los proveedores deja el tema de validación de Modelos matemáticos en manos del cliente, ósea, yo vendo, yo instalo, yo entreno pero no me hago cargo de asegurar que los resultados sean correctamente validados.

Un tema es usar un NIR pare verificar tendencia en producción y otro muy diferente es usar un NIR para servicios analíticos. Son pocas las metodologías por NIR aprobadas por AOAC o similares, algunas si aprobadas son para forrajes, Valor yodo en Aceites, o grasa humedad en Carnes, pero no hay muchas más. Lo anterior no significa que no funcionen en otras aplicaciones , sólo significa que las compañías fabricantes de NIR no han presentado resultados o solicitado su incorporación como método oficial, la razón, es mucho dinero hacerlo.

Los NIR no saben que muestra analizan, sólo toman espectros. Es común la pregunta ¿servirá para Harina de Hueso, servirá para Soya, etc?. La respuesta es simple en alimentos , si lo que quiero medir es Orgánico, si está en concentración aprox superior a 0.2% , si la matriz no tiene más de 40% Humedad lo podré cuantificar por NIR. Si se puede medir Proteína en Grano, se podrá medir en cualquier otra matriz, lo mismo para otros parámetros.

Obviamente Cargill es un usuario interesante para cualquier fabricante de equipos, por su magnitud. Ellos empezaron hace mucho tiempo en NIR y deben tener muchos Modelos matemáticos. También de alguna forma están ¨ atrapados¨ en usar una sola marca de NIR por la compatibilidad de sus calibraciones con otros equipos, es comprensible no querer perder todo lo hecho y empezar de cero. Pero sin duda actualmente hay opciones de transferibilidad total de bases de datos a otros sistemas, lo cual se hace en minutos, pudiéndose obtener los mismos resultados, en otros equipos, sin perder sus calibraciones

Lo dicho por el Sr Ruiz es muy cierto, se requiere entrenamiento. Creo que lo dicho por el Dr Penz se refería a lo simple de uso, en un par de minutos el operador queda entrenado para obtener resultados. Otra cosa es saber crear modelos, saber validarlos, saber mantenerlos en el tiempo, tener protocolos de incorporación de outliers, etc. Esa parte requiere conocimientos en los programas de desarrollo de Modelos como UCAL, PLSplus, Winisi, Unscramble o cualquier otro del fabricante de equipos y no sólo es suficiente saber usarlos sino también saber que significan los números que entrega.

Es grato hablar de NIR, como técnica analítica, quizás no tanto entrar en el tema de cual equipo es mejor que otro. Los fabricantes muestran resultados de SEP, SEC, correlación ( no muy útil ya que depende del rango). Lo anterior como muy bien lo dice el Sr Ruiz, no depende mucho del Instrumento ( suponiendo equipo de amplio rango y buen performance) sino que dependen de la calidad de los datos de referencia usados para crear los Modelos matemáticos y la correcta creación del Modelo( preprocesamientos correctos, número factores correctos, etc)

Saludos
Fernando Morgado
Interlab
Chile

23/06/2017 | Dr. Penz
Dr. Ruiz
Con el enorme gusto y placer de haber tenido la oportunidad en años anteriores de apoyo técnico en visita programadas a México, los saludo calurosamente.
Como saben contamos con 15 equipo de Infrarojos en las distintas fabricas de alimentos y compartimos su opinión que no podríamos asegurar calidad de producto sin estos valiosos equipo de predicción bromatológica y de aminoácidos en tiempo reducido.
El siguiente escalón sería el colocarlos en linea y que permita reformular con oportunidad al detectar variaciones en lotes de ingredientes. Muy de acuerdo en sus opiniones.

Un resumen exacto el realizado por el Dr. Penz acerca de los beneficios de los equipos de Infrarojos cercanos y redondeados aun mas por las precisiones del Dr. Ruiz, que sin duda son ambos autoridad al respecto.
Considerando que la nutrición de precisión van de la mano con el perfil nutricional de precisión de los ingredientes como ambos lo señalan "debería" ser uno de los objetivos principales de una fabrica de alimentos, y con ello el punto 4 que señala el Dr Ruiz sería el primer eslabón para el éxito de las empresas que invierten en estos finos y costosos equipo analíticos.
Un aspecto que deseo resaltar ( y señalado en el punto 3) es que totalmente de acuerdo en que el operador de NIR y generador de ecuaciones en equipos de infrarojos, SI debe ser un PROFESIONAL y PREFESIONISTA de área afín con conocimiento en el software de infrarojos al que pertenezca la marca del equipo y de técnicas analiticas de quimica humedad para interpretar correctamente y en tiempo el desempeño de cada ecuación en uso, sobre todo en las Cia. donde generan su propia ecuación.
El punto 2, es fundamental para las precisiones nutricionales de ingredientes y de las dietas. Y este debe ser con frecuencia establecida (semanal, quincenal o mensual) de hacer comparaciones resultados NIR Vs Laboratorio químico y llevar en gráicos por cada comparativo el % de variación que presenta la predicción del NIR respecto al método oficial.

El abanico de espectros que pueda leer los equipos de infrarojos es amplia, ademas de las enzymas que señala el Dr Ruiz, pueden estar electrolitos, perfil de ácidos grasos, Toxinas y algunos antibióticos de fermentación.
Por ello del énfasis de que el operador de estos equipos sea un experto en área afín.

Cordial saludo a todos.

Atte


V. Hdez

27/06/2017 | Una observación:
El acrónimo correcto es NIRS (Near Infra Red Spectroscopy = Espectroscopia Cercana al Infra Rojo), no NIR.

Raúl Aguila.
México.

27/06/2017 | Dr Penz Excelente disertación e interacción con especialistas en el área.

No soy nutricionista soy DVM en el área de Patología y la verdad me preocupa precisar aspectos nutricionales asociados a anfermedades nutricionales por deficiencias o excesos en los cuales hay aspectos de gran interes que requieren tecnicas Nutricionales de alta precision. Me encanta haber detallado esta tecnica con su disertación y actualizar esta parte del conocimiento con el NIRS.

Le pregunto: podemos disponer de esta tecnica Near Infrared Spect. para detectar detalles nutricionales en el trabajo FORENSE NUTRICIONAL O TOXICOLOGICAMENTE???. y si me puede dar algunos ejemplos de aplicaciones.

Agradecido por Uds. y los participantes del Foro y disculpen mi ignorancia en la técnica.

Victor Bermudez, PhD

29/06/2017 |

Estimado Raùl :

Es común leer que se habla de NIRs. La s final se refiere a Spectroscopy. También existen los equipos llamados NIT , que son infrarojos Cercanos que trabajan con modo de mediciòn por transmisión y no reflectancia difusa, pero siguen siendo equipos NIR, pero no se mencionan como NITs.
Lo mismo pasa por ejemplo con los IR ( rango mediano), no se les llama IRs.
Creo que el tèrmino NIRs fue acuñado años atrás para clasificar la técnica como espectrofotòmetrica.

Respecto a lo mencionado por ej Dr Bermúdez la respuesta es compleja. El análisis NIR depende de la matriz, es decir, un Modelo matemático de predicción debe ser construido usando espectros de la misma matriz. Un Modelo matemático para proteína en Soya no puede ser usado para medir proteína en Harina de Hueso. En la técnica NIR no hay separación de lo que se quiere cuantificar como es el caso de un Cromatógrafo Liquido, un cromatógrafo de Gases o similar. La técnica NIR es ideal para cuantificar en matrices que se mantienen constantes, como materias primas, alimentos terminados, etc. Por ejemplo si se quisiera cuantificar proteína en una mezcla de alimentos de consumo humano ( un almuerzo normal cualquiera) sería imposible.
El requisito básico es que la matriz sea constante. Obviamente si se toman varios almuerzos similares en composición, se muelen, se hace una base de datos, se analizan cada uno para proteína por método de referencia, se toman los espectros NIR de cada uno de ellos, será posible construir un Modelo para proteína, pero será sòlo para esa mezcla especifica de alimentos.

Para análisis toxicológico es necesario poder identificar componentes presentas en la muestra, para ello un NIR no es útil. Es necesario otras técnicas como Elisa, HPLC y similares, es decir, técnicas de separación, calificación y cuantificación.

Un NIR mide la absorbancia de un Enlace determinado, por ejemplo C-H, pero no puede discriminar si esa absorbancia proviene de un C-H de una grasa o es de un Canabinol.

Es cierto que el análisis NIR puede ser usado para hacer análisis discriminante de estructuras orgánicas ( usando bibliotecas de identificación) pero para aquello requiere que sean componentes puros. También es posible identificar por ejemplo un mezcla vitamínica, pero siempre que en la biblioteca exista ese espectro de la Mezcla. Un NIR al igual que un IR o un Raman puede determinar si es o no es, pero imposible cuantificarlo en una muestra de alimentos o similar.

Mis saludos
Fernando Morgado

29/06/2017 | Estimados, Cordial Saludo,

Que interesante discusión técnica y científica, al final la industria es la gran beneficiada. Espero poder estar a la altura de los anteriores aportes.

Conscientes de la necesidad de ser oportunos como proveedores de información para la toma de decisiones en nutrición de precisión, desde hace dos años venimos desarrollando nuestra unidad de negocio enfocada en NIRS. Nosotros como Laboratorio pionero en la región para pruebas y ensayos especializados en nutrición animal comprendemos la amplia capacidad de la técnica en tiempo de resultados y también en la facilidad para la toma y procesamiento de los espectros para cada muestra.

Sin embargo hay que ser claros, aquí no hay soluciones magicas, un programa de NIRS exige un esfuerzo importante por parte de la organización que requiera sus beneficios. Para producir resultados óptimos en NIRS los modelos de calibración deben estar basados en métodos analíticos confiables y reproducibles en el tiempo; la construcción de un modelo válido debe tener una aceptable medida de calidad y error esperado tanto de la método primario como del modelo predictivo. El tratamiento de los outlayers o anomalias debe ser riguroso para mantener una calibración que cumpla los objetivos esperados.

Nosotros hemos emprendido el camino para brindar soluciones basadas en NIRS aportando la experiencia de más de 25 años de química analítica con aplicación en nutrición animal ofreciendo un servicio para el desarrollo y mantenimiento de programas NIRS a la medida de cada cliente.


Saludos,
Carlos Belalcázar
Gerente Comercial
Nutrianalisis
Bogotá, Colombia

29/06/2017 | gracias amigos estoy asimilando todo lo que se dice en el foro, mi ignorancia es bastante con relación a las nuevas tendencias como el método que describieron pero al leer: puedo decir que la tecnología de hoy nos acercan mas a vivir mejor pero primero garantizando la calidad de los alimentos.

30/06/2017 |

Coincido Totalmente con Usted: La realidad es que muchas Empresas de la Provincia todavia no han cuantificado las perdidas que les ocasiona no tener esta tecnología en sus laboratorios, También es importante que aquellos que tienen a su alcance esta tecnología y/otras usen correctamente sus datos. De nada sirve si los dejamos en una planilla o en el sofware.
Siempre digo que Incorporar un Nirs es INVERSIÓN para ganar el doble de lo que se pierde,

01/07/2017 | Hola buen día el alcanze en la precisión en los
análisis y rapidez
Dentro de nuestro laboratorio gracias al NIR
En harinas de minatitlan ha abierto otras fronteras
En la fabricación de harinas de hueso y carne

02/07/2017 | Mis estimados!

Antes de todo, gracias por sus consideraciones. Todas muy interesantes.

Quiero hacer algunos comentarios que me parecen importantes, con base en que el foro pone sobre la mesa.

1. Primero con respecto al tema NIR o NIRS. Concordo que deba ser NIRS, pero el común es decir NIR. Lo importante es que entendamos do que estamos hablando. Trataré de poner NIRS en mis comentários.

2. Cuando empeze a trabajar con NIRS, en 1980, tenian algunos paradigmas - caro, sin equaciones, dificiles de generarlas, requeria persona mui calificada para generar equaliones y operar el equipo. Donde estamos hoy?
- Por todo que proporciona, no es caro. Una sub evaluación de proteína cruda de harina de soya sirve para pagar-lo en un período mui corto.
- Realmente, los proveedores vendian equipos con equaciuones standard poco precisas. Hoy en día hay proveedores de equaciones muy robustas, que no se justifica, en algunos casos, refazer-las en nuestros propios laborartórios.
- En mi entrevista pasé una mensaje equivocada sobre la capacitación del personal. Me refiria al operador. Si la empresa decidi desarollar sus própias curvas (equaciones), por supuesto, debe terner persona capacitada y un laboratório via humeda mui bien preparado. Las equaciones salen de estas informaciones. Se esto es el deseo de la empresa, tener sus própias equaciones, claro que tendrá que tener persona calificada, y tiempo para tener todas las equaciones listas y bien definidas. Pero, esto es una decisión más fácil do que en 1980, cuando no existina proveedores de equaciones. Espero que tenga me quedado más claro con estas consideraciones. O que queria decir que el ritial de analisis es simples. Pero el proceso requiere soporte de persona calificada, sea de la própria empresa o de tercero.

3. No gustaria de me posicionar sobre proveedores y precios de equipos. Recominedo que los interesados busquen informaciones directas con cada un de ellos.

4. Tengo mucho cuidado em recomendar o que puede ser analisado. Muchas personas simplifican y, al final del día, recomiendan analisis que, de mi punto de vista, son posibles pero con resultados discutibles. Prefiero recomendar analisis de substancias organicas y que tengan valores de participacion expressos en %. Esto es importante pues ya mire frustraciones con colegas esperando que NIRS mide todo. Recuerdo que algunos valores de NIRS sale por calculo y no por analisis.

5. NIRS el linea - Esto es un procedimiento muy importante para buscar la esperada nutrición de precisión. Claro que se trata de una propuesta compleja pues requiere conocimiento de nutrición (nutricionista de la empresa o no, caso no tenga), de NIRS (equipo y donde ponerlo en la línea), de software y de operación. Esto es una realidad que servirá para evitarnos costos y disminuir mal empleo de los ingredientes.

Espero tener contribuído en esto foro y por aquí, siempre me pong a disposición. Gracias también a ENGORMIX, por la oportunidad.

Saludos

Mário Penz