【CEM】干糧和濕糧寵物食品制造商的骨含量分析

一、摘要

寵物食品中的灰分含量是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，必須加以控制以保持適當(dāng)?shù)呐浞讲⒈苊鈱櫸锏南瘑?wèn)題?；曳趾颗c骨含量密切相關(guān)，傳統(tǒng)上通過(guò)化學(xué)滴定來(lái)測(cè)量，但像灰分分析這樣的快速替代方法可以在顯著更短的時(shí)間內(nèi)提供可比的結(jié)果。Phoenix BLACK™微波馬弗爐在大約30分鐘內(nèi)即可完成原料和成品中灰分含量的分析，無(wú)需使用化學(xué)試劑。

二、介紹

全球?qū)櫸锸称肥袌?chǎng)價(jià)值接近1000億美元，隨著養(yǎng)寵物的普及，預(yù)計(jì)這一市場(chǎng)將繼續(xù)增長(zhǎng)。消費(fèi)者對(duì)天然和有機(jī)寵物食品產(chǎn)品的意識(shí)不斷提高，迫使寵物食品制造商將重點(diǎn)從合成產(chǎn)品轉(zhuǎn)向天然產(chǎn)品，這成為影響全球市場(chǎng)的主要力量之一。與干燥的有機(jī)和天然寵物食品相關(guān)的便利性被認(rèn)為將推動(dòng)產(chǎn)品需求的增長(zhǎng)，盡管由于適口性和某些健康益處的優(yōu)勢(shì)，濕糧仍然占據(jù)市場(chǎng)的顯著份額，這使得有健康問(wèn)題的寵物更容易消化。

幾乎所有的寵物食品都含有肉類成分。因此，寵物食品中的灰分含量主要由骨組成。無(wú)論是濕糧還是干糧，所有寵物食品配方都需要適當(dāng)數(shù)量的灰分含量。一般來(lái)說(shuō)，灰分或骨含量必須控制在最終產(chǎn)品的2%以下。如果骨含量超過(guò)2%，就可能出現(xiàn)消化問(wèn)題。相反，骨頭是一種非常低成本的成分，因此控制生產(chǎn)過(guò)程以包含適當(dāng)水平的骨含量可以實(shí)現(xiàn)配方成本優(yōu)化。

Phoenix BLACK是一個(gè)快速灰化系統(tǒng)，可以去除寵物食品樣品中的所有有機(jī)物質(zhì)，只留下礦物質(zhì)含量（即骨頭和任何添加的礦物質(zhì)補(bǔ)充劑）。在這份應(yīng)用說(shuō)明中，我們展示了通過(guò)Phoenix BLACK測(cè)量灰分含量的重復(fù)性。

三、骨含量和灰分分析

骨含量可以通過(guò)相當(dāng)廣泛的技術(shù)來(lái)測(cè)量，但三種最常見(jiàn)的方法都依賴于一個(gè)事實(shí)，即骨頭幾乎完荃由鈣組成。第一種方法是化學(xué)滴定，它使用指示劑染料系統(tǒng)，例如萘酚藍(lán)和EDTA。滴定使溶解的樣品從淺粉色變?yōu)樯钏{(lán)色達(dá)到終點(diǎn)。為了將鈣消解到溶液中，含有骨頭的樣品必須通過(guò)在鹽酸中煮沸進(jìn)行處理，這帶來(lái)了相當(dāng)大的安全風(fēng)險(xiǎn)。另一種需要使用危險(xiǎn)試劑的方法是通過(guò)電感耦合等離子體（ICP）測(cè)定鈣，其中樣本在酸中消解，然后在ICP儀器中進(jìn)行分析?；蛘?，可以通過(guò)灰分分析測(cè)量骨含量，其中樣品被放置在馬弗爐中，在足夠的溫度下燃燒掉所有有機(jī)物質(zhì)，只留下樣品的礦物成分（即骨頭）。灰分分析雖然簡(jiǎn)單直接，但在傳統(tǒng)的陶瓷坩堝馬弗爐中灰化一個(gè)樣品可能需要八小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間。

對(duì)于肉類成分，灰分含量等同于骨含量^[1]。對(duì)于加工過(guò)程中的產(chǎn)品和成品，灰分含量由骨和含礦物質(zhì)添加劑的組合構(gòu)成。Phoenix BLACK微波馬弗爐結(jié)合石英纖維坩堝使用時(shí)，優(yōu)化了樣品內(nèi)外的空氣流動(dòng)，將測(cè)試時(shí)間從八小時(shí)縮短到大約30分鐘。

四、方法和結(jié)果

為了評(píng)估Phoenix BLACK的性能，我們收集了一系列成品寵物食品樣品以及原材料，并對(duì)其進(jìn)行了灰分含量分析。根據(jù)具體樣品類型，樣品在550-650 °C下進(jìn)行干法灰化15-45分鐘。使用石英纖維坩堝來(lái)輔助快速灰分分析。表1顯示了成品濕糧和干糧以及干寵物零食的灰分分析重復(fù)性?？偟膩?lái)說(shuō)，干寵物食品顯示出略高的變異性，平均標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.10%，而干成品的平均標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.02%。

表1. Phoenix BLACK對(duì)成品寵物食品樣品灰分分析的重復(fù)性

表2顯示了寵物食品原料（特別是肉類）的骨分析重復(fù)性。生鱈魚(yú)，由整條研磨魚(yú)組成，顯示出最高的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.15%。這種高觀測(cè)變異是由于樣品的非均質(zhì)性質(zhì)，其中包含不易加工成均勻樣品的完整鱗片和其他部分。排除生鱈魚(yú)樣品，生肉的平均標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.03%。包括鱈魚(yú)樣品在內(nèi)，生原料的整體重復(fù)性為0.06%。

表2. Phoenix BLACK對(duì)生寵物食品原料骨分析的重復(fù)性

五、結(jié)論

Phoenix BLACK結(jié)合石英纖維坩堝使用時(shí)，使用戶能夠?qū)⒐呛糠治龅臅r(shí)間從數(shù)小時(shí)縮短到平均30分鐘，同時(shí)消除了對(duì)危險(xiǎn)試劑的需求。通過(guò)最小化測(cè)試時(shí)間，用戶能夠在制造過(guò)程中實(shí)施真正的過(guò)程控制，并在實(shí)時(shí)優(yōu)化寵物食品配方。

六、引用

[1] CEM Corporation. A Faster Way to Measure Bone Content, 2020. CEM Corporation Website; Application Notes.