Análisis del permeado de suero con NIRS

El permeado de suero, un subproducto de la fabricación de proteína de suero en polvo, contiene altas cantidades de lactosa, fosfato y minerales. Debido a su sabor dulce y suave, el permeado de suero se utiliza a menudo en panaderías y en la fabricación de chocolate.

La clave para optimizar la producción de permeado de suero es controlar los flujos de producción en tiempo real. Es importante monitorear el proceso de producción con técnicas analíticas de alto rendimiento para maximizar el rendimiento del producto y garantizar una alta calidad del mismo. La espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS) es una técnica de análisis rápida y sin productos químicos que puede respaldar este tipo de pruebas. La espectroscopia NIR puede medir los parámetros de calidad más importantes (es decir, proteínas, lactosa, humedad, cenizas, pH y fosfato) simultáneamente en el permeado de suero sin ninguna preparación de la muestra. La solución NIRS es rápida, fácil de operar y se puede utilizar en línea o fuera de línea en un laboratorio de control de calidad.

Se analizaron 158 muestras de permeado de suero en un analizador NIR Metrohm equipado con un pequeño accesorio de copa. Todas las mediciones se realizaron en modo de reflexión (1000–2250 nm). Para la adquisición de datos y el desarrollo del modelo de predicción se utilizó el software Metrohm.

Los espectros NIR obtenidos (Figura 1) se utilizaron para crear modelos de predicción para los parámetros de lactosa, humedad, pH, cenizas, fosfato y contenido de proteínas. Se preprocesaron los datos espectrales y se utilizó la selección de longitud de onda para mejorar la precisión de los modelos. Todos los modelos fueron validados utilizando un conjunto de validación independiente con un tamaño de muestra del 25%. Los modelos de cuantificación muestran una alta correlación con los datos de laboratorio de > 0,80 (R²P), excepto la lactosa con un valor de 0,70 (R²P).

Los diagramas de correlación, junto con las respectivas figuras de mérito (FOM), se muestran en Figuras 2–7 que muestran la precisión esperada para el análisis de rutina.