El valor de NIR en la industria láctea

  • “La espectroscopía del infrarrojo cercano (NIR, por su sigla en inglés) se ha utilizado para medir los componentes de varios productos lácteos como leche, leche en polvo, suero y queso” (Tsenkova et al.,1999)
  • “La composición de la leche elaborada posee gran valor para el productor lácteo. Determina el valor económico de la leche y proporciona información valiosa sobre el metabolismo del ganado vacuno en cuestión. Los espectros de transmitancia Vis/NIR de las muestras de leche han revelado predicciones exactas de grasas y proteínas crudas (R2 > 0,90) y predicciones de lactosa útiles (R2 = 0,88).” (Aernouts et al., 2011)
  • “El contenido de los componentes principales (grasas, proteínas, y carbohidratos) constituye uno de los factores importantes para la calidad de la leche en polvo. La espectroscopía NIR constituye un método viable para la determinación de los componentes de la leche en polvo con base en los espectros NIR.” (Wu et al., 2008)
  • “…los predictores basados en escáneres NIR brindan resultados más confiables que los predictores basados en el envejecimiento del contenido de los aminoácidos libres importantes para la maduración del queso.” (Freten et al., 2007)
  • “Los laboratorios gubernamentales u oficiales que se dedican al control de calidad de productos lácteos puede utilizar NIRS como método de detección para el análisis rápido de la composición de muestras desconocidas. Además, NIRS permite determinar parámetros de calidad que en el pasado ninguna correlación directa con métodos físicos y químicos permitía hacerlo.” (Burns y Ciurczak,2007)

Uso de la quimiometría (análisis multivariante) para el desarrollo de calibraciones cuantitativas de las propiedades lácteas:

  • Las calibraciones multivariantes se pueden desarrollar a fin de proporcionar una serie de características composicionales o de procesamiento.
  • Análisis cuantitativo en tiempo real que emplea calibraciones configuradas para operar con el analizador LabSpec® de ADS (GRAMS/AI, PLSplus/ IQ; The Unscrambler®)
  • Uso de análisis de regresión para correlacionar distintos métodos de laboratorio con la reflectancia NIR
  • Las calibraciones se pueden crear para múltiples componentes como: materia seca, contenido graso (tal como está), contenido graso (como materia seca), contenido de agua del queso libre de grasa, determinación de proteínas totales, lactosa, humedad.
  • Realice múltiples análisis con una sola medición

Figura 1. Modelo de grasa sobre materia seca. Identificación de grasa sobre materia seca – este modelo de calibración de queso requirió 9 componentes principales para crear un modelo con un RSQ de 0,991 y SECV de 0,591. El número de factores utilizados para el modelo fue muy elevado para el número de muestras del modelo. Este modelo también se evaluó utilizando solo 2 factores, el RSQ fue 0,956 y el SECV fue 1.282 (ASD Inc., 2010)

ASD ha sido una empresa pionera en la ciencia de la espectroscopía de campo desde hace más de 25 años y continúa liderando la industria con los analizadores NIR portátiles para campo más confiables del mundo.

La solución:

Los instrumentos de espectroscopía óptica de ADS ofrecen el valor agregado de la portabilidad, con un diseño óptimo de relación señal/ ruido para mediciones más rápidas y una amplia cobertura espectral de 350-2500 nm para una serie de opciones de detección de propiedades químicas. ADS ofrece distintas configuraciones de instrumentos y muchas opciones de accesorios para distintos enfoques de muestreo y configuración bajo los escenarios de medición más convenientes y productivos.

Los instrumentos ADS brindan una solución práctica para la determinación de mediciones de la composición y el análisis de propiedades en la industria láctea.

LabSpec® 4 ofrece rendimiento de laboratorio en un diseño robusto y portátil, apto para el análisis de sobremesa o el transporte al lugar de la muestra.

Muglight está diseñado para el análisis de materias primas que requieran mediciones de reflectancia y absorbancia.

Rapid Analysis Probe está diseñado para el análisis espectral de polvos y otros materiales de granos finos.

Ideal para aplicaciones lácteas:

  • Solución portátil
  • No invasiva y no destructiva
  • Mediciones en tiempo real simples, rápidas y costo efectivas (datos y análisis en el campo)
  • Mínima o ninguna preparación de muestras
  • Mínimo o ningún desperdicio de muestras

Referencias

Aernouts, B.; Polshin, E.; Lammertyn, J.; Saeys, W. (2011). Visible and near-infrared spectroscopic analysis of raw milk for cow health monitoring: Reflectance or transmittance? Journal of Dairy Science, 94: 5315-5329. doi: 10.3168/jds.2011-4354.

ASD Inc. (2010). Cheese Calibration Development using LabSpec 5000. Boulder, CO: Dan Shiley.

Burns, D.A., y Ciurczak, E.W. (2008). Use of NIRS in the Dairy Industry, In: Handbook of Near-Infrared

Analysis (3rd ed.). Boca Raton, FL: Taylor & Francis Group, LLC.

Feten, G.; Skeie, S.; AlmØy, T.; Østlie, H.; Isaksson, T. (2007). Using NIR spectroscopy for the prediction of free amino acids during cheese ripening. NIR News, 18(1): 4-5. doi:10.1016/j.idairyj.2005.03.008.

Tsenkova, R.; Atanassova, S.; Toyoda, K.; Ozaki, Y.; Itoh, K.; Fearn, T. (1999). NearInfrared Spectroscopy for Dairy Management: Measurement of Unhomogenized Milk Composition. Journal of Dairy Science, 82(11): 2344-51. doi:10.3168/jds.S00220302(99)75484-6.

Wu, D.; He, Y.; Feng, S. (2008). Short-wave near-infrared spectroscopy analysis of major compounds in milk powder and wavelength assignment. Analytica chimica acta, 610(2): 232-42. doi:10.1016/j.aca.2008.01.056.