Dépistage de la qualité nutritionnelle des gruaux d'avoine par spectroscopie vibrationnelle à l'aide d'instruments portatifs ou de terrain

Résumé :

Cette étude a évalué la performance d'instruments spectroscopiques peu coûteux, en temps réel et déployables sur le terrain fonctionnant dans le proche infrarouge (NIR) et l'infrarouge moyen (MIR) pour mesurer les caractéristiques de qualité (β-glucane, amidon, protéines et lipides) de l'avoine afin de faciliter la sélection génétique. Les échantillons ont été aimablement fournis par PepsiCo R&D (n = 150) sous forme de gruau d'avoine. Un capteur FT-NIR portable (1350—2560 nm) mesurait les spectres d'échantillons d'avoine moulus et intacts, tandis qu'un spectromètre FT-IR portable (4000—650 cm -1) mesurait uniquement des échantillons de sol. Plusieurs méthodes de référence en laboratoire ont été utilisées pour mesurer la composition en β-glucane, en amidon, en protéines et en lipides afin de développer des modèles d'analyse spectroscopique basés sur la régression des moindres carrés partiels (PLSR). Les meilleures performances du modèle ont été obtenues à partir des spectres NIR des gruaux moulus, avec une erreur type de prédiction (SEP) pour le β-glucane, l'amidon, les protéines et les lipides de 0,2 %, 1,0 %, 0,6 % et 0,3 %, respectivement. Les modèles PLSR pour les spectres MIR présentaient une précision prédictive similaire. Les performances de ces modèles PLSR correspondaient ou surpassaient les techniques NIR décrites dans la littérature à l'aide de systèmes portables et de table. Par conséquent, de nouveaux capteurs NIR miniaturisés peuvent fournir aux sélectionneurs une méthode rapide (15 s) pour rechercher des caractères uniques sur le terrain avec une fiabilité et une sensibilité équivalentes à celles des systèmes de laboratoire.