【CEM】干粮和湿粮宠物食品制造商的骨含量分析

一、摘要

宠物食品中的灰分含量是一个关键参数，必须加以控制以保持适当的配方并避免宠物的消化问题。灰分含量与骨含量密切相关，传统上通过化学滴定来测量，但像灰分分析这样的快速替代方法可以在显著更短的时间内提供可比的结果。Phoenix BLACK™微波马弗炉在大约30分钟内即可完成原料和成品中灰分含量的分析，无需使用化学试剂。

二、介绍

全球宠物食品市场价值接近1000亿美元，随着养宠物的普及，预计这一市场将继续增长。消费者对天然和有机宠物食品产品的意识不断提高，迫使宠物食品制造商将重点从合成产品转向天然产品，这成为影响全球市场的主要力量之一。与干燥的有机和天然宠物食品相关的便利性被认为将推动产品需求的增长，尽管由于适口性和某些健康益处的优势，湿粮仍然占据市场的显著份额，这使得有健康问题的宠物更容易消化。

几乎所有的宠物食品都含有肉类成分。因此，宠物食品中的灰分含量主要由骨组成。无论是湿粮还是干粮，所有宠物食品配方都需要适当数量的灰分含量。一般来说，灰分或骨含量必须控制在最终产品的2%以下。如果骨含量超过2%，就可能出现消化问题。相反，骨头是一种非常低成本的成分，因此控制生产过程以包含适当水平的骨含量可以实现配方成本优化。

Phoenix BLACK是一个快速灰化系统，可以去除宠物食品样品中的所有有机物质，只留下矿物质含量（即骨头和任何添加的矿物质补充剂）。在这份应用说明中，我们展示了通过Phoenix BLACK测量灰分含量的重复性。

三、骨含量和灰分分析

骨含量可以通过相当广泛的技术来测量，但三种最常见的方法都依赖于一个事实，即骨头几乎完荃由钙组成。第一种方法是化学滴定，它使用指示剂染料系统，例如萘酚蓝和EDTA。滴定使溶解的样品从浅粉色变为深蓝色达到终点。为了将钙消解到溶液中，含有骨头的样品必须通过在盐酸中煮沸进行处理，这带来了相当大的安全风险。另一种需要使用危险试剂的方法是通过电感耦合等离子体（ICP）测定钙，其中样本在酸中消解，然后在ICP仪器中进行分析。或者，可以通过灰分分析测量骨含量，其中样品被放置在马弗炉中，在足够的温度下燃烧掉所有有机物质，只留下样品的矿物成分（即骨头）。灰分分析虽然简单直接，但在传统的陶瓷坩埚马弗炉中灰化一个样品可能需要八小时或更长时间。

对于肉类成分，灰分含量等同于骨含量^[1]。对于加工过程中的产品和成品，灰分含量由骨和含矿物质添加剂的组合构成。Phoenix BLACK微波马弗炉结合石英纤维坩埚使用时，优化了样品内外的空气流动，将测试时间从八小时缩短到大约30分钟。

四、方法和结果

为了评估Phoenix BLACK的性能，我们收集了一系列成品宠物食品样品以及原材料，并对其进行了灰分含量分析。根据具体样品类型，样品在550-650 °C下进行干法灰化15-45分钟。使用石英纤维坩埚来辅助快速灰分分析。表1显示了成品湿粮和干粮以及干宠物零食的灰分分析重复性。总的来说，干宠物食品显示出略高的变异性，平均标准偏差为0.10%，而干成品的平均标准偏差为0.02%。

表1. Phoenix BLACK对成品宠物食品样品灰分分析的重复性

表2显示了宠物食品原料（特别是肉类）的骨分析重复性。生鳕鱼，由整条研磨鱼组成，显示出最高的标准偏差为0.15%。这种高观测变异是由于样品的非均质性质，其中包含不易加工成均匀样品的完整鳞片和其他部分。排除生鳕鱼样品，生肉的平均标准偏差为0.03%。包括鳕鱼样品在内，生原料的整体重复性为0.06%。

表2. Phoenix BLACK对生宠物食品原料骨分析的重复性

五、结论

Phoenix BLACK结合石英纤维坩埚使用时，使用户能够将骨含量分析的时间从数小时缩短到平均30分钟，同时消除了对危险试剂的需求。通过最小化测试时间，用户能够在制造过程中实施真正的过程控制，并在实时优化宠物食品配方。

六、引用

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