La production animale est un processus complexe impliquant de nombreuses opérations indépendantes et intégrées. Selon l'Organisation mondiale de la santé (OMS), les fondements d'une production animale réussie sont la disponibilité d'aliments pour animaux et une alimentation efficace. Le contrôle de la qualité (CQ) des aliments pour animaux et de leurs ingrédients est essentiel pour garantir la production d'aliments pour animaux sûrs et riches en nutriments. Les paramètres typiques du CQ mesurés au cours de la production d'aliments pour animaux sont la matière grasse, l'humidité, les protéines, les fibres, les cendres et l'amidon. Cependant, l'analyse de ces paramètres est généralement réalisée par chimie humide, ce qui nécessite différentes procédures longues, des méthodes d'analyse complexes et des réactifs chimiques coûteux. La spectroscopie dans le proche infrarouge (NIRS) permet de prédire de manière rapide et fiable la teneur en matières grasses, en humidité, en protéines, en fibres, en cendres et en amidon de différents types d'aliments pour animaux en quelques secondes, sans aucune préparation de l'échantillon.
Environ 500 échantillons d'aliments pour animaux (par exemple, pour la volaille, les porcs, les bovins, les chèvres et les moutons) ont été analysés sur un analyseur NIR Metrohm. Toutes les mesures ont été effectuées en mode réflexion à l'aide de la grande coupelle. Les échantillons ont été mesurés en rotation afin de collecter des données spectrales sur plusieurs zones. Le calcul de la moyenne spectrale des signaux provenant de différentes zones a permis de réduire les influences dues à l'inhomogénéité de l'échantillon. Le logiciel Metrohm a été utilisé pour l'acquisition des données et le développement du modèle de prédiction.
Tous les spectres NIR mesurés ont été utilisés pour créer des modèles de prédiction afin de quantifier les principaux paramètres de qualité des aliments pour animaux.
En outre, des modèles de prédiction de l'humidité, de l'amidon, des fibres, des protéines, des graisses et des cendres ont été créés pour des aliments individuels, par exemple les aliments pour bovins, pour volailles et pour porcs.
La qualité des modèles de prédiction a été évaluée à l'aide de diagrammes de corrélation (figures 2 à 7) qui montrent une très forte corrélation entre la prédiction NIR et les valeurs de référence. Les figures de mérite respectives (FOM) indiquent la précision attendue d'une prédiction lors de l'analyse de routine des tests NIR sur les aliments pour animaux (tableau 1 pour les aliments pour volaille, tableau 2 pour les aliments pour porcs et tableau 3 pour les aliments pour bovins).
Résultat teneur en matières grasses
| R2 | SEC (%) | SECV (%) | SEP (%) |
|---|---|---|---|
| 0.923 | 0.30 | 0.33 | 0.34 |
Résultat teneur en amidon
| R2 | SEC (%) | SECV (%) | SEP (%) |
|---|---|---|---|
| 0.927 | 1.80 | 2.06 | 1.27 |
Résultat teneur en protéines
| R2 | SEC (%) | SECV (%) | SEP (%) |
|---|---|---|---|
| 0.873 | 0.81 | 0.86 | 0.80 |
Résultat teneur en eau
| R2 | SEC (%) | SECV (%) | SEP (%) |
|---|---|---|---|
| 0.938 | 0.41 | 0.42 | 0.31 |
Résultat teneur en fibres
| R2 | SEC (%) | SECV (%) | SEP (%) |
|---|---|---|---|
| 0.650 | 0.77 | 0.80 | 0.70 |
Résultat teneur en cendres
| R2 | SEC (%) | SECV (%) | SEP (%) |
|---|---|---|---|
| 0.720 | 0.39 | 0.43 | 0.39 |
Figures de mérite
Les tableaux suivants présentent les figures de mérite des modèles de prédiction pour des produits alimentaires spécifiques : aliments pour volailles (tableau 1), aliments pour porcs (tableau 2) et aliments pour bovins (tableau 3).
Tableau 1. Chiffres de mérite pour la prédiction des fibres, des cendres, de l'amidon, de l'humidité, des protéines et des matières grasses dans les aliments pour volailles
| Paramètres (Range) | No. Spectra | SEC (%) | SECV (%) | SEP (%) | R2 |
|---|---|---|---|---|---|
| Fibre (2.4–5.2%) | 182 | 0.15 | 0.15 | 0.18 | 0.917 |
| Frêne (3.9–5.9%) | 159 | 0.18 | 0.19 | 0.17 | 0.790 |
| Amidon (41,7-48,2%) | 158 | 0.66 | 0.75 | 0.79 | 0.667 |
| Humidité (11,0-13,2 %) | 171 | 0.09 | 0.09 | 0.10 | 0.943 |
| Protéines (13,9-20,7%) | 204 | 0.40 | 0.44 | 0.41 | 0.927 |
| Matières grasses (2,7-6,0 %) | 207 | 0.17 | 0.17 | 0.16 | 0.968 |
Tableau 2. Chiffres de mérite pour la prédiction des fibres, des cendres, de l'amidon, de l'humidité, des protéines et des graisses dans les aliments pour porcs.
| Paramètres (Range) | N° Spectra | SEC (%) | SECV (%) | SEP (%) | R2 |
|---|---|---|---|---|---|
| Fibre (2.7–7.9%) | 88 | 0.27 | 0.28 | 0.29 | 0.954 |
| Frêne (4.3–5.2%) | 115 | 0.14 | 0.14 | 0.15 | 0.816 |
| Amidon (38.4–48.1%) | 96 | 0.76 | 0.86 | 0.92 | 0.922 |
| Humidité (10,7-13,2%) | 106 | 0.08 | 0.08 | 0.11 | 0.961 |
| Protéines (14,9-17,6%) | 108 | 0.25 | 0.29 | 0.27 | 0.765 |
| Matières grasses (2,4-6,0 %) | 121 | 0.10 | 0.12 | 0.13 | 0.986 |
Tableau 3. Chiffres de mérite pour la prédiction des fibres, des cendres, de l'amidon, de l'humidité, des protéines et des matières grasses dans les aliments pour bétail.
| Paramètres (Range) | N° Spectra | SEC (%) | SECV (%) | SEP (%) | R2 |
|---|---|---|---|---|---|
| Fibres brutes (3,3-10,8%) | 319 | 0.34 | 0.44 | 0.57 | 0.876 |
| Cendres (4,0-9,8 %) | 253 | 0.53 | 0.54 | 0.55 | 0.859 |
| Amidon (13,5-59,9%) | 337 | 1.01 | 1.09 | 1.28 | 0.973 |
| Humidité (10,4-13,0 %) | 329 | 0.12 | 0.12 | 0.13 | 0.915 |
| Protéines (9,9-33,7%) | 336 | 0.53 | 0.55 | 0.56 | 0.988 |
| Matières grasses (2,5-6,5%) | 331 | 0.21 | 0.21 | 0.24 | 0.908 |
Cette note d'application démontre qu'il est possible de déterminer plusieurs paramètres clés de qualité des aliments pour animaux à l'aide de l'analyse NIRS. Plusieurs méthodes analytiques sont généralement nécessaires pour mesurer l'amidon, les cendres, les fibres, les protéines, l'humidité et les matières grasses dans les aliments pour animaux (tableau 4). L'analyse NIR des aliments pour animaux offre une alternative plus facile avec une grande précision et des résultats en temps réel.
| Paramètres | Méthode |
|---|---|
| Amidon | ISO 6493:2000 Aliments pour animaux - Détermination de la teneur en amidon - Méthode polarimétrique |
| Cendres brutes | ISO 5984:2002 Animal feeding stuffs — Determination of crude ash |
| Fibre brute | ISO 6865:2000 Aliments pour animaux - Détermination de la teneur en cellulose brute - Méthode par filtration intermédiaire |
| Protéines brutes | ISO 5983:1997 Aliments pour animaux - Détermination de la teneur en azote et calcul de la teneur en protéines brutes - Méthode Kjeldahl |
| Humidité | ISO 6496:1999 Aliments pour animaux - Détermination de la teneur en humidité et en autres matières volatiles |
| Graisse | ISO 6492:1999 Aliments pour animaux - Détermination de la teneur en matières grasses |
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