Dried pet food analysis by nearinfrared spectroscopy (NIRS)

Význam tématu

Dnešní pet food průmysl vyžaduje rychlou a spolehlivou kontrolu klíčových složek, jako jsou vlhkost, bílkoviny, tuky a popel. Tradiční metody (sušení, Kjeldahl, Soxhlet, spalování) jsou časově náročné a pracné. Near-infrared spektroskopie (NIRS) nabízí nedestruktivní, rychlou alternativu s minimální přípravou vzorku.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo ověřit použití NIR spektroskopie pro kvantifikaci vlhkosti, proteinu, tuku a popela ve vysušeném krmivu pro psy a kočky. Analyzováno bylo 199 vzorků od různých dodavatelů ve formě celých granulí i mletých vzorků.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda:

• Měření v difuzním odrazu na zařízení OMNIS NIR Analyzer Solid.
• Vzorky umístěny v rotačním kelímku pro průměrování spekter z různých míst.
• Kalibrace a validace s průměrem automaticky získaných NIR spekter.
• Referenční stanovení podle ISO 6496 (vlhkost), ISO 5983 (bílkoviny), ISO 6492 (tuk) a ISO 5984 (popel).

Použitá instrumentace:

• OMNIS NIR Analyzer Solid (Metrohm).
• Kelímky a držáky pro měření pevných a jemných vzorků.

Hlavní výsledky a diskuse

Byly vytvořeny predikční modely pro všechny čtyři parametry. Validace prokázala velmi dobrou korelaci s referenčními hodnotami (vysoké R², nízké standardní chyby). Mletí vzorků vedlo k lepší přesnosti oproti analýze celých granulí. NIR metoda zkracuje dobu stanovení z hodin na přibližně 1 minutu.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlost nálezu, nedestruktivita, minimální příprava vzorku.
• Možnost souběžného stanovení více parametrů.
• Snadná implementace díky předkalibrovaným modelům.
• Snížení nákladů na pracovní sílu a zařízení.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozšíření metody může zahrnovat inline měření přímo ve výrobní lince, využití pokročilých datových analýz a strojového učení pro optimalizaci kalibrací a rozšíření na jiné typy krmiv či surovin.

Závěr

Studie potvrzuje, že NIR spektroskopie pomocí OMNIS NIR Analyzer Solid je efektivní, rychlá a spolehlivá alternativa k tradičním metodám pro kontrolu kvality suchého krmiva. Předkalibrované řešení usnadňuje rychlou implementaci v průmyslových podmínkách.

Reference

• Application Note AN-NIR-129, Metrohm.
• ISO 6496 – Stanovení vlhkosti metodou sušení.
• ISO 5983 – Stanovení bílkovin (Kjeldahl).
• ISO 6492 – Stanovení tuku (Soxhlet).
• ISO 5984 – Stanovení popela (incinerace).
• ASTM D6122 – NIR spektroskopie pro potravinářské materiály.