Methods to determine nitrogen in sunflower grains

Abstract

In sunflower, grain oil concentration (OG) determines oil industrial yield and protein concentration (PG) determines the protein of by-products as pellets and meals (PM). There are various methodologies to quantify total grain nitrogen concentration (NG): a) Kjeldahl (wet digestion); b) Dumas (dry combustion); c) NIRS (analysis of the spectrum of the light reflected by the sample). NIRS represents a promissory method for determining NG because it is simple and fast. The objective of this work was to compare the methods of NIRS, Kjeldahl and Dumas to quantify NG in sunflower grains and to adjust models to estimate PM from NG. Eighty-four samples of sunflower grains were selected covering a wide range of variation in NG (from 1.75 to 3.80 % taking Dumas reference) from a net of experiment conducted in southeastern Buenos Aires Province (2013-2014 and 2014-2015). NIRS was the most precise method for the determination of NG and presented a greater degree of agreement with Dumas regarding Kjeldahl. PM was satisfactorily estimated with NG. Therefore, NIRS could be a superior alternative to the other techniques because presents low cost, it is fast, no toxic and has the advantage of being able to determine other components of the grain simultaneously with the determination of NG.

En girasol, la concentración de aceite (OG) determina el rendimiento industrial de los granos y la concentración de proteína (PG) determina la calidad de los subproductos como pellets y harinas (PM). Existen varias metodologías para cuantificar la concentración de nitrógeno total en grano (NG): a) Kjeldahl (digestión húmeda); b) Dumas (combustión seca); y c) NIRS (análisis del espectro de la luz reflejada por la muestra). NIRS representa un método promisorio para determinar NG porque es simple y rápido. El objetivo de este trabajo fue comparar los métodos de NIRS, Kjeldahl y Dumas para cuantificar NG en granos de girasol y ajustar modelos para estimar PM a partir de NG. Se seleccionaron ochenta y cuatro muestras de granos de girasol que cubren un amplio rango de NG (de 1.75 a 3.80% tomando la referencia del método de Dumas) de una red de experimentos realizados en el sudeste de la provincia de Buenos Aires (2013-2014 y 2014-2015). El NIRS fue el método más preciso para la determinación de NG y presentó un mayor grado de ajuste con Dumas respecto a Kjeldahl. La PM se estimó satisfactoriamente con NG. Por lo tanto, NIRS podría ser una alternativa superadora a las otras técnicas debido a su bajo costo, reducido tiempo.