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I test sugli alimenti per animali domestici prevedono un monitoraggio e un controllo accurati del contenuto di umidità, proteine, grassi e ceneri. Ciò consente ai produttori di alimenti per animali domestici di soddisfare i requisiti di adeguatezza nutrizionale, rispettare le linee guida normative e fornire alimenti di alta qualità ai proprietari di animali domestici.

I metodi di analisi tradizionali sono spesso lenti e richiedono molto lavoro. La spettroscopia nel vicino infrarosso (NIR) offre un'alternativa rapida e non distruttiva per analizzare questi parametri chiave del controllo qualità con una preparazione minima del campione. Questo studio valuta l'uso della spettroscopia NIR nell'industria degli alimenti per animali domestici per un controllo qualità efficiente e affidabile durante la produzione di alimenti secchi per animali domestici.

Figure 1. OMNIS NIR Analyzer Solid

199 campioni di cibo secco per animali domestici (principalmente cibo per cani e gatti) provenienti da diversi fornitori sono stati analizzati, interi e macinati, su OMNIS NIR Analyzer Solid (Figura 1). I campioni sono stati aggiunti a un contenitore per campioni OMNIS e analizzati in modalità di riflessione diffusa. Per includere la varietà dei campioni, il campione è stato ruotato durante la misurazione per raccogliere spettri da diverse posizioni. Gli spettri mediati automaticamente sono stati utilizzati per lo sviluppo del modello. I valori di riferimento sono stati ottenuti con metodi ufficiali come ISO 6496 (umidità), ISO 5983 (proteine), ISO 5984 (ceneri) e ISO 6492 (grassi).

The obtained NIR spectra (Figure 2) were used to create prediction models for the different reference parameters. An external validation set was used to verify the predictive performance of the calculated prediction models. Correlation diagrams, which display the relation between the NIR prediction and the reference values, are shown in Figures 3–10 together with the respective figures of merit (FOM).

Figure 2. Spettri NIR di campioni di alimenti per animali domestici. I dati sono stati ottenuti con OMNIS NIR Analyzer Solid. Gli spettri mostrati in blu sono stati utilizzati per calibrare il modello, mentre gli spettri in verde sono stati utilizzati per la convalida.

Umidità risultante nel cibo secco per animali domestici (intero)

Figure 3. Diagramma di correlazione e rispettivi FOM per la previsione dell'umidità negli alimenti secchi per animali domestici (interi) utilizzando OMNIS NIR Analyzer Solid. I punti blu rappresentano i campioni di calibrazione, i punti verdi rappresentano i campioni utilizzati per convalidare il modello.

Umidità risultante nel cibo secco per animali (macinato)

Figure 4. Diagramma di correlazione e rispettivi FOM per la previsione dell'umidità nel cibo secco per animali domestici (macinato) utilizzando un OMNIS NIR Analyzer Solid. I punti blu rappresentano i campioni di calibrazione, i punti verdi rappresentano i campioni utilizzati per convalidare il modello.

Proteine ​​risultanti nel cibo secco per animali domestici (intero)

Figure 5. Diagramma di correlazione e rispettivi FOM per la previsione delle proteine ​​negli alimenti secchi per animali domestici (interi) utilizzando OMNIS NIR Analyzer Solid. I punti blu rappresentano i campioni di calibrazione, i punti verdi rappresentano i campioni utilizzati per convalidare il modello.

Proteine ​​risultanti nel cibo secco per animali domestici (macinato)

Figure 6. Diagramma di correlazione e rispettivi FOM per la previsione delle proteine ​​negli alimenti secchi per animali domestici (macinati) utilizzando OMNIS NIR Analyzer Solid. I punti blu rappresentano i campioni di calibrazione, i punti verdi rappresentano i campioni utilizzati per convalidare il modello.

Grasso risultante nel cibo secco per animali domestici (intero)

Figure 7. Diagramma di correlazione e rispettivi FOM per la previsione del contenuto di grassi negli alimenti secchi per animali domestici (interi) utilizzando un OMNIS NIR Analyzer Solid. I punti blu rappresentano i campioni di calibrazione, i punti verdi rappresentano i campioni utilizzati per convalidare il modello.

Grasso risultante nel cibo secco per animali (macinato)

Figure 8. Diagramma di correlazione e rispettivi FOM per la previsione del contenuto di grassi negli alimenti secchi per animali domestici (macinati) utilizzando un OMNIS NIR Analyzer Solid. punti blu rappresentano i campioni di calibrazione, i punti verdi rappresentano i campioni utilizzati per convalidare il modello.

Ceneri risultanti nel cibo secco per animali domestici (intero)

Figure 9. Diagramma di correlazione e rispettivi FOM per la previsione delle ceneri negli alimenti secchi per animali domestici (interi) utilizzando OMNIS NIR Analyzer Solid. I punti blu rappresentano i campioni di calibrazione, i punti verdi rappresentano i campioni utilizzati per convalidare il modello.

Cenere risultante nel cibo secco per animali (macinato)

Figure 10. Diagramma di correlazione e rispettivi FOM per la previsione delle ceneri negli alimenti secchi per animali domestici (macinati) utilizzando OMNIS NIR Analyzer Solid. punti blu rappresentano i campioni di calibrazione, i punti verdi rappresentano i campioni utilizzati per convalidare il modello.

Questa Application Note dimostra la fattibilità dell'utilizzo della spettroscopia NIR per l'analisi di diversi parametri qualitativi degli alimenti per animali domestici, tra cui proteine, umidità, grassi e ceneri. I risultati indicano che è possibile ottenere errori di previsione inferiori macinando i campioni di alimenti per animali domestici prima della loro analisi. Un confronto tra diversi metodi utilizzati per l'analisi degli alimenti per animali domestici evidenzia chiaramente il significativo potenziale di risparmio di tempo della spettroscopia NIR. (Tabella 1).

Inoltre, la semplicità dell'analisi e la disponibilità di uno strumento precalibrato, utilizzando la precalibrazione, cibo secco per animali domestici, solido (6.06008.027), rendono semplice sia l'implementazione che l'applicazione della spettroscopia NIR con OMNIS NIRS.

Tabella 1. Panoramica del tempo impiegato per l'analisi di diversi parametri negli alimenti per animali domestici mediante metodi tradizionali e spettroscopia NIR.
Parametro Standard Processo Tempo stimato
Umidità ISO 6496 Essiccazione in forno 2.5 hours
Proteina ISO 5983 metodo Kjeldahl 4.0 hours
Grasso ISO 6492 Estrazione Soxhlet 4.0 hours
Cenere ISO 5984 Incenerimento 4.0 hours
Umidità, proteine, grassi, ceneri ASTM D6122 spettroscopia NIR  1.0 minute
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