Detección de la calidad nutricional de granos de avena mediante espectroscopía vibracional con instrumentos de campo/portátiles

Resumen:

Este estudio evaluó el rendimiento de instrumentos espectroscópicos de bajo costo, en tiempo real y desplegables sobre el terreno que funcionan en longitudes de onda del infrarrojo cercano (NIR) y del infrarrojo medio (MIR) para medir los rasgos de calidad (β-glucano, almidón, proteínas y lípidos) de la avena para apoyar la selección genética. PepsiCo R&D tuvo la gentileza de proporcionar muestras de granos de avena (n = 150). Un sensor FT-NIR portátil (1350—2560 nm) midió los espectros de muestras de avena trituradas e intactas, mientras que un espectrómetro FT-IR portátil (4000—650 cm −1) midió únicamente muestras molidas. Se utilizaron varios métodos de referencia de laboratorio para medir la composición del beta-glucano, el almidón, las proteínas y los lípidos con el fin de desarrollar modelos de análisis espectroscópicos basados en la regresión de mínimos cuadrados parciales (PLSR). El mejor rendimiento del modelo se obtuvo a partir de los espectros NIR de grañones molidos, con un error de predicción estándar (SEP) para el betaglucano, el almidón, las proteínas y los lípidos del 0,2%, el 1,0%, el 0,6% y el 0,3%, respectivamente. Los modelos PLSR para los espectros MIR mostraron una precisión predictiva similar. El rendimiento de estos modelos PLSR igualó o superó a las técnicas NIR descritas en la literatura que utilizan sistemas portátiles y de sobremesa. Por lo tanto, los novedosos sensores NIR miniaturizados pueden proporcionar a los criadores un método rápido (15 segundos) para detectar rasgos únicos en el campo con una confiabilidad y sensibilidad equivalentes a las de los sistemas de mesa.