Perspectivas instantáneas sobre alimentos e ingredientes para mascotas con analizadores portátiles in situ

Algunas regiones experimentaron aumentos mucho mayores, como Asia-Pacífico con un aumento del 17 % y en América Latina con un aumento de casi el 8 %. Si bien este es claramente un mercado sólido y en crecimiento, existen muchos desafíos para los fabricantes de alimentos para mascotas.

La producción de alimentos para mascotas comparte muchas de las materias primas con los mercados de piensos mucho más grandes y, como tal, ha estado sujeta a las mismas fluctuaciones en el costo y el suministro, debido a la inestabilidad de los mercados mundiales de ingredientes básicos y las crisis geopolíticas. Los últimos dos años han visto problemas de producción y cadena de suministro debido a COVID-19, y la agresión rusa a Ucrania ha afectado aún más el mercado mundial de productos básicos, con precios récord en el 2022 para muchos ingredientes de alimentos para mascotas.

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Además, este mercado tiene sus propias fuerzas dinámicas, como las tendencias cambiantes de los consumidores en formulaciones e ingredientes de valor agregado, como fuentes de proteínas exóticas o nuevos ingredientes saludables. Si echa un vistazo rápido a los alimentos para mascotas disponibles, encontrará productos para todas las etapas de la vida, fórmulas proteicas novedosas o sin cereales, como salmón o pato, y muchas otras opciones.

Al igual que otros productores de piensos, los fabricantes de alimentos para mascotas tienen el desafío de crear recetas para una gran variedad de alimentos en los que utilizan diferentes ingredientes, a menudo de origen mundial, con el fin de balancear la palatabilidad y el perfil nutricional adecuado, al precio más bajo.

La formulación de recetas de alimentos sobre la base del menor costo no es una tarea sencilla. Por el lado de la calidad en esta ecuación, los ingredientes de los alimentos para mascotas son productos naturales con una variabilidad inherente en su composición, basada en los entornos de cultivo, la variedad, el procesamiento y las condiciones de almacenamiento. El salvado de trigo puede variar del 14 a 17 % de proteína, por ejemplo, mientras que las harinas de pescado pueden variar de 60 a 75 % de proteína, según el tipo y la temporada.

La combinación de costos y calidad variables de la materia prima con el requisito de producir muchas recetas definidas con perfiles nutricionales específicos plantea desafíos únicos a los productores de alimentos para mascotas.

La industria pet food fue una de las primeras en adoptar la tecnología NIR, y la mayoría de los fabricantes ya están familiarizados con los beneficios de su uso e instrumentación, para evaluar la composición nutricional de los ingredientes. Esta tecnología se usa comúnmente en laboratorios a través de instrumentos de sobremesa, pero estos instrumentos tienden a ser costosos y requieren operadores calificados.

En términos de costo, el análisis NIR es menos costoso y más rápido que los métodos de química húmeda en general, con una precisión similar o mejor. Por ejemplo, el costo del análisis aproximado de rutina es sólo alrededor de un tercio respecto del costo de la química húmeda y, por lo general, el análisis se completa en menos de un minuto.

Los beneficios de un análisis frecuente se pueden ver en toda la cadena de valor de alimentos para mascotas. Los ingredientes crudos entrantes se pueden monitorear para garantizar que cumplan con los requerimientos del contrato, proporcionando evidencia para reclamos donde la calidad está por debajo de la especificación, y datos valiosos para aprovechar cuando la calidad es mayor. Los productores de alimentos para mascotas pueden usar esta información para ajustar las formulaciones en función de los precios de los productos básicos o los ingredientes y aún así, mantener las especificaciones nutricionales adecuadas para las diversas recetas finales de alimentos para mascotas.

Sin embargo, el valor real de las pruebas NIR frecuentes sólo puede obtenerse mediante pruebas sencillas in situ a lo largo de la cadena de producción. A medida que la tecnología ha avanzado, la tecnología NIR ha dejado los confines del laboratorio y se ha vuelto portátil y accesible para los fabricantes de alimentos para mascotas en muchos lugares de sus instalaciones. La tecnología NIR trata de poner más información en manos de los gerentes de planta para que puedan tener una visión completa de todas las etapas de su proceso.

Con el costo de la instrumentación oscila entre 40 y 100000 dólares, y un requisito simultáneo de un entorno limpio, estable y con operadores bien capacitados, muchos fabricantes de alimentos para mascotas buscan instrumentación confiable que sea portátil, resistente y capaz de analizar con precisión parámetros próximos. Un requisito adicional para las soluciones de próxima generación es que también deben ser implementables en cada punto del proceso de fabricación (desde la materia prima hasta el producto final) con una facilidad de uso y un costo que afecte positivamente la eficiencia y la consistencia de la producción.

Los dispositivos NIR portátiles han estado en el mercado durante algún tiempo, pero muchos no han brindado el rendimiento, la confiabilidad y la facilidad de uso necesarios para un análisis intuitivo in situ.

Con los primeros ejemplos de tecnología NIR portátil, el mayor problema era la escasa transferencia de calibraciones de instrumentos robustos de sobremesa, a la plataforma portátil. Con los espectrómetros de próxima generación, como los que implementan la tecnología MEMS, es posible eliminar estos problemas y transferir las calibraciones de manera confiable. Los espectrómetros MEM basados ​​en FT también ofrecen una precisión y un rendimiento comparables a las unidades de sobremesa mucho más caras, incluso cuando se enfrentan a condiciones difíciles.

Un estudio reciente examinó el rendimiento de un analizador NIR portátil basado en MEMS de NeoSpectra by Si-Ware con un analizador FT-NIR de sobremesa estándar de la industria, para el análisis de harina de soja. La Figura 1 muestra que el escáner portátil de mano NeoSpectra funciona tan bien como un instrumento de mesa para el análisis de proteínas, aceite, fibra y humedad.

Figura 1. Estadísticas de calibración de de harina de soja creada en un FT-NIR actual y un analizador NeoSpectra by Si-Ware Scanner.

Reimpreso con permiso de Klevtech Consulting.

Como muestran los datos anteriores, los nuevos analizadores FT-NIR portátiles pueden proporcionar la información que necesitan los fabricantes de alimentos para mascotas para estandarizar la calidad constante del alimento y minimizar los costos de materia prima en un programa de calidad de principio a fin, desde los ingredientes hasta la fábrica de alimentos para mascotas. Las aplicaciones móviles intuitivas basadas en la nube brindan facilidad de uso de teléfonos inteligentes al operador, y el software basado en la nube agrega y resume los datos informados, para obtener información valiosa sobre la operación.

Los instrumentos NIR portátiles de próxima generación marcan el comienzo de una nueva era de análisis de alimentos para mascotas con análisis in situ asequibles, en dispositivos portátiles fáciles de usar.

El alimento para mascotas compuesto final se puede monitorear en la producción para garantizar las especificaciones de la etiqueta y monitorear de cerca el contenido de humedad, con el fin de ajustar los hornos de secado. La humedad es un componente fundamental para los alimentos para mascotas, ya que un producto con un alto contenido de humedad provoca problemas de deterioro y reducción de la vida útil del alimento, mientras que un nivel bajo de humedad afecta la palatabilidad y aumenta los costos de las materias primas. Para la mayoría de las plantas de fabricación, los ahorros del control preciso de la humedad pueden pagar un programa NIR en semanas o meses con un gran retorno de la inversión.

Fuente: NeoSpectra de Si-Ware