【CEM】干糧和濕糧寵物食品制造商的骨含量分析

一、摘要

寵物食品中的灰分含量是一個關鍵參數，必須加以控制以保持適當的配方并避免寵物的消化問題。灰分含量與骨含量密切相關，傳統上通過化學滴定來測量，但像灰分分析這樣的快速替代方法可以在顯著更短的時間內提供可比的結果。Phoenix BLACK™微波馬弗爐在大約30分鐘內即可完成原料和成品中灰分含量的分析，無需使用化學試劑。

二、介紹

全球寵物食品市場價值接近1000億美元，隨著養寵物的普及，預計這一市場將繼續增長。消費者對天然和有機寵物食品產品的意識不斷提高，迫使寵物食品制造商將重點從合成產品轉向天然產品，這成為影響全球市場的主要力量之一。與干燥的有機和天然寵物食品相關的便利性被認為將推動產品需求的增長，盡管由于適口性和某些健康益處的優勢，濕糧仍然占據市場的顯著份額，這使得有健康問題的寵物更容易消化。

幾乎所有的寵物食品都含有肉類成分。因此，寵物食品中的灰分含量主要由骨組成。無論是濕糧還是干糧，所有寵物食品配方都需要適當數量的灰分含量。一般來說，灰分或骨含量必須控制在最終產品的2%以下。如果骨含量超過2%，就可能出現消化問題。相反，骨頭是一種非常低成本的成分，因此控制生產過程以包含適當水平的骨含量可以實現配方成本優化。

Phoenix BLACK是一個快速灰化系統，可以去除寵物食品樣品中的所有有機物質，只留下礦物質含量（即骨頭和任何添加的礦物質補充劑）。在這份應用說明中，我們展示了通過Phoenix BLACK測量灰分含量的重復性。

三、骨含量和灰分分析

骨含量可以通過相當廣泛的技術來測量，但三種最常見的方法都依賴于一個事實，即骨頭幾乎完荃由鈣組成。第一種方法是化學滴定，它使用指示劑染料系統，例如萘酚藍和EDTA。滴定使溶解的樣品從淺粉色變為深藍色達到終點。為了將鈣消解到溶液中，含有骨頭的樣品必須通過在鹽酸中煮沸進行處理，這帶來了相當大的安全風險。另一種需要使用危險試劑的方法是通過電感耦合等離子體（ICP）測定鈣，其中樣本在酸中消解，然后在ICP儀器中進行分析。或者，可以通過灰分分析測量骨含量，其中樣品被放置在馬弗爐中，在足夠的溫度下燃燒掉所有有機物質，只留下樣品的礦物成分（即骨頭）。灰分分析雖然簡單直接，但在傳統的陶瓷坩堝馬弗爐中灰化一個樣品可能需要八小時或更長時間。

對于肉類成分，灰分含量等同于骨含量^[1]。對于加工過程中的產品和成品，灰分含量由骨和含礦物質添加劑的組合構成。Phoenix BLACK微波馬弗爐結合石英纖維坩堝使用時，優化了樣品內外的空氣流動，將測試時間從八小時縮短到大約30分鐘。

四、方法和結果

為了評估Phoenix BLACK的性能，我們收集了一系列成品寵物食品樣品以及原材料，并對其進行了灰分含量分析。根據具體樣品類型，樣品在550-650 °C下進行干法灰化15-45分鐘。使用石英纖維坩堝來輔助快速灰分分析。表1顯示了成品濕糧和干糧以及干寵物零食的灰分分析重復性。總的來說，干寵物食品顯示出略高的變異性，平均標準偏差為0.10%，而干成品的平均標準偏差為0.02%。

表1. Phoenix BLACK對成品寵物食品樣品灰分分析的重復性

表2顯示了寵物食品原料（特別是肉類）的骨分析重復性。生鱈魚，由整條研磨魚組成，顯示出最高的標準偏差為0.15%。這種高觀測變異是由于樣品的非均質性質，其中包含不易加工成均勻樣品的完整鱗片和其他部分。排除生鱈魚樣品，生肉的平均標準偏差為0.03%。包括鱈魚樣品在內，生原料的整體重復性為0.06%。

表2. Phoenix BLACK對生寵物食品原料骨分析的重復性

五、結論

Phoenix BLACK結合石英纖維坩堝使用時，使用戶能夠將骨含量分析的時間從數小時縮短到平均30分鐘，同時消除了對危險試劑的需求。通過最小化測試時間，用戶能夠在制造過程中實施真正的過程控制，并在實時優化寵物食品配方。

六、引用

[1] CEM Corporation. A Faster Way to Measure Bone Content, 2020. CEM Corporation Website; Application Notes.