NEAR INFRARED SPECTROSCOPY IN ANIMAL NUTRITION AND FEED EVALUATION

La presente tesi di dottorato è incentrata sull’importanza dell’utilizzo della spettroscopia del vicino infrarosso (NIRS) come un mezzo rapido e a basso costo per la previsione e il monitoraggio della composizione dei nutrienti e della qualità di diversi tipi di alimenti per animali, essiccati e macinati, e freschi e non macinati. La tecnologia NIRS può essere usata per analizzare semplici campioni come singoli ingredienti per mangimi come i cerali oppure campioni più complessi come i mangimi composti e mangimi completi.
La tesi è organizzata in due parti: la parte teorica e la parte sperimentale a sua volta divisa in diversi capitoli.
La parte teorica inizia con il Capitolo 1, che è l’introduzione, focalizzata sull’importanza dell’analisi dei mangimi nel contesto attuale, viene fornita anche una panoramica generale della teoria della spettroscopia, iniziando dalla scoperta dell’ infrarosso (IR), regione dello spettro elettromagnetico, fino ad arrivare ai principi di spettroscopia vibrazionale e quindi come le molecole vibrano e come si comportano nel vicino infrarosso (NIR).
Il Capitolo 2 è dedicato alla chemiometria. Questa sezione è da intendere come una sorta di introduzione per principianti che si approcciano per la prima volta a tale disciplina. Offre una panoramica della chemiometria senza fornire troppi dettagli riguardo a questa così ampia materia, e per questo motivo, il numero delle formule è stato ridotto al minimo indispensabile.
Nel Capitolo 3, intitolato Strumentazione, viene data una breve panoramica sulla strumentazione NIR. In aggiunta, sono riportate le principali caratteristiche della spettroscopia NIR (NIRS).
La parte sperimentale inizia nel Capitolo 4, che è il cuore della tesi e dove sono riportati quattro diversi casi di studio che hanno interessato l’attività di ricerca durante il dottorato. In particolare, questa parte è composta da quattro diversi casi di studio:
1. Facilitare l'alimentazione di precisione: un nuovo sistema micro-NIRS per l'analisi rapida in loco della composizione nutrizionale dei mangimi e degli ingredienti per pollame
2. Spettroscopia del vicino infrarosso (NIRS) come strumento per monitorare la qualità dei foraggi: sondagio di 7 anni sulla composizione nutrizionale dell’insilato di mais nella pianura padana (Italia)
3. NIRS e analisi chimica standard per la determinazione del contenuto di amido nell’insilato di mais in campioni del Nord Italia
4. Valutazione delle prestazioni di un nuovo NIR da banco nel prevedere i principali componenti chimici in matrici fresche per l’alimentazione di vacche da latte rispetto a quello più vecchio in un laboratorio del Nord Italia.
L’ultimo capitolo riassume le conclusioni di questi tre anni di studio sul NIRS.