Analisi degli alimenti

Question 1

Perché è importante conoscere la composizione della materia prima nel processo di valutazione degli alimenti?

Answer 1

È cruciale conoscere la composizione della materia prima per assicurare un’alimentazione appropriata degli animali. Questo comprende la quantità di proteine e amido nei foraggi, che può variare significativamente in diversi strati del sacco di mangime a causa della demiscelazione.

Question 2

Come si effettua il campionamento di granaglie o alimenti complessi per un’analisi accurata?

Answer 2

Per garantire una rappresentatività del campione, si prelevano da 5 a 7 sacchi di alimento da diverse aree, da cui vengono estratti 12-15 campioni casuali. Questi vengono poi mescolati per ottenere sottocampioni uniformi che riflettano la composizione media dell’alimento.

Question 3

Quali sono le precauzioni necessarie nel campionamento del fieno e del fieno-silo?

Answer 3

Nel caso del fieno, si utilizza una sonda da fieno per prelevare campioni da diverse posizioni e profondità all’interno della palla, in quanto possono verificarsi fermentazioni diverse. Per il fieno-silo, si raccolgono campioni durante l’intero processo di caricamento o desilamento, e questi devono essere refrigerati per fermare la fermentazione durante il trasporto al laboratorio.

Question 4

Perché è consigliato analizzare l’alimento ogni volta che si cambia il lotto?

Answer 4

Gli alimenti possono variare significativamente nei loro valori nutrizionali a seconda della regione di coltivazione e delle concimazioni utilizzate. L’analisi frequente è essenziale per monitorare queste variazioni e assicurare che gli animali ricevano una dieta nutrizionalmente equilibrata e priva di contaminanti come tossine o residui chimici.

Question 5

Qual è l’importanza dell’analisi degli alimenti rispetto ai valori riportati nei libri?

Answer 5

I valori nutrizionali riportati nei libri sono medi di molti campioni diversi e potrebbero non riflettere esattamente la densità dei nutrienti negli alimenti specifici. L’analisi degli alimenti aiuta a evitare sovra o sottoalimentazione degli animali, fornendo dati precisi sulla composizione degli alimenti utilizzati.

Question 6

Quali sono i tipi di metodi di analisi degli alimenti

Answer 6

• Chimici: titolazione, cromatografia, non stimano l’utilizzazione in vivo perché ci sono errori di laboratorio.
• Biologici: si analizzano gli animali. Sono costosi e noiosi ed è difficile da ottenere gli effetti individuali dei nutrienti.

Question 7

Cos’è l’analisi dei principi immediati

Answer 7

• L’analisi dei principi immediati, sviluppata in Germania oltre un secolo fa, è un metodo tradizionale per descrivere gli alimenti utilizzando un approccio chimico. Conosciuta anche come analisi del cartellino, misura sostanza secca, proteine grezze, fibra grezza, estrattivi inazotati, estratto etereo e ceneri. Tuttavia, questo metodo può fornire risultati imprecisi per la sostanza secca e le proteine grezze e non analizza le vitamine, risultando limitato per i moderni sistemi di formulazione degli alimenti.

Question 8

Come si analizza la sostanza secca

Answer 8

si fa la differenza tra peso iniziale e finale in stufa a 105°C e quindi la perdita di acqua

Question 9

Come si analizzano i ceneri (sali minerali)

Answer 9

si analizza attraverso spettrometria dopo bruciare per 4 ore il campione in muffola a 550°C. I singoli minerali non sono determinabili.
 Muffola: un forno utilizzato per trattamenti termici ad alte temperature in ambiente controlato.

Question 10

Quali sono i metodi di analizi delle proteine grezze

Answer 10

Attraverso il metodo kieldahl oppure metodo leco

Question 11

Come funziona il metodo kieldahl per l’alnallisi delle proteine grezze

Answer 11

digestione, distillazione e titolazione dell’acido borico formato (per quantificare l’azoto). Considera un rapporto medio tra proteine e N e non distingue le diverse fonti di N e considera un rapporto medio tra proteine e N (=6,25), mentre per ciascuna è variabile.
* Digestione della sostanza organica mediante acido solforico concentrato in presenza di catalizzatori con formazione di solfato di ammonio e 2 solfato (SO4)
* Alcalinizzazione con NaOH (idrossido di sodio) con formazione di solfato di sodio ed ammoniaca.
* Distillazione dell’ammoniaca in corrente di vapore e raccolta in una soluzione a titolo noto di acido borico
* Titolazione dell’acido borico in eccesso con HCl. Per ogni ml di HCl corrispondono a 0,0014g di N
o Diverse fonti di N: Proteine, Amino Acidi liberi, N non proteico (urea, ecc), N iminico (basi puriniche) o amidico, nitrati e nitriti

Question 12

Spiegare il metodo LECO di analizzi delle proteine

Answer 12

: Costoso.
* Usa combustione: l’azoto è rilasciato ad alta temperatura in presenza di O2 puro ed è determinato attraverso la conducibilità termica all’interno dello strumento.

Question 13

Come si analizzano i grassi

Answer 13

bollitura del campione in un ditale di cellulosa. L’etere posto nel pallone, scaldato rifluisce sul campione e estrae i lipidi che sono essiccati e pesati.

Question 14

quali sono i metodi di analizzi della fibra grezza

Answer 14

Wendee e Van soest

Question 15

Spiegare il metodo van soest di analizzi della fibra grezza

Answer 15

Il metodo Van Soest è una tecnica chimica che separa le frazioni insolubili della parete cellulare vegetale utilizzando detergenti neutri e acidi, seguiti da acido solforico al 72%. Ecco le principali fasi del processo:

Fibra Detergente Neutra (NDF):

Digerisce il campione con un detergente neutro.
Solubilizza il contenuto cellulare e separa la fibra insolubile (parete cellulare totale: cellulosa, emicellulose, lignina).

Fibra Detergente Acida (ADF):
Digerisce il residuo NDF con un detergente acido.
Solubilizza l’emicellulosa e lascia la cellulosa e la lignina.
Lignina Acido-Detergente:

Tratta il residuo ADF con acido solforico.
Solubilizza la cellulosa, lasciando lignina e silice.
Determinazione del Silice:

Brucia il campione residuo in una muffola per eliminare la parte organica.
Il residuo inorganico rappresenta il silice.
Questo metodo è essenziale per valutare la qualità del foraggio e la digeribilità delle fibre nei mangimi.

Question 16

Cosa sono i carboidrati non strutturali

Answer 16

sono i carboidrati che non fanno parte della struttura delle pareti cellulari delle piante (includono zuccheri, amidi e alcuni polisaccaridi solubili). 98% è potenzialmente digeribile nel rumine, rapidamente fermentato nel rumine. Non sempre sono facilmente misurabili direttamente nei mangimi.

Question 17

Quali sono i limiti dell’analisi della fibre con il metodo van soest

Answer 17

le NDF e ADF devono essere ricavate in sequenza dallo stesso campione; Minerali (suolo) non sono solubilizzati nelle soluzioni detergenti; La cheratina è insolubile in soluzione ND e l’aggiunta di sodio per dissolverle attacca anche la lignina; i lipidi interferiscono con la determinazione di NDF perché il ND è liposolubile; perciò, risulta maggiore il valore di NDF. non si ricava direttamente l’ADF. Si possono processare solo 6 campioni alla volta.

Question 18

Cosa costituiscono NDF, ADF E ADL

Answer 18

Fibra detergente neutra: emicellulosa, cellulosa e lignina, ecc
Fibra detergente acida: cellulosa + lignina
Lignina acido detergente: lignina, silice, ecc

Question 19

Cos’è spettroscopia di riflettanza nel vicino infrarosso NIRS, sue vantaggi e svantaggi

Answer 19

tecnica analitica utilizzata per determinare la composizione chimica in un modo rapido e non distruttivo. Questa tecnica si basa sull’assorbimento e la riflettanza della luce nel range del vicino infrarosso dello spettro elettromagnetico. Sta diventando popolare.
- Vantaggi: metodo veloce (max 3 min); Analizza molti componenti allo stesso tempo; economico; non consuma i campioni
- Svantaggi: strumento costoso; dipende dal procedimento di calibrazione; non misura i costituenti minori (es. minerali)

Question 20

Come si determinano le vitamine e i minerali

Answer 20

o Vitamine: si fanno prove individuali per ogni vitamina (analisi chimico-biologiche con cromatografia)
o Minerali: prove per ottenere la concentrazione di ogni minerale (utilizzando spettrofotometro ad assorbimento atomico)

Question 21

Come si determina il potere calorico degli alimenti

Answer 21

• In un laboratorio chimico-fisico è possibile determinare solo l’energia potenziale contenuta in un mangime, cioè l’energia di combustione mediante calorimetro adiabatico.
• La combustione avviene in un contenitore d’acciaio molto resistente: la bomba calorimetrica, posta in acqua in un contenitore termicamente stagno (=adiabatico)

Question 22

Quali sono le operazioni per determinare il potere calorico degli alimenti in bomba calorimetrica

Answer 22

o Si essicca il campione fino a ottenere un contenuto di umidità costante, Si macina il campione finemente, dopo si pelletta (comprime), dopo si pesa e si mette nella bomba calorimetrica agganciato a un filo di accensione.
o Si chiude la bomba e si carica con O2 puro ad alta pressione per assicurare la combustione completa
o Si posiziona la bomba nel calorimetro in quantità fissa di H2O
o Si misura la T iniziale
o Si innesca la combustione tramite una scintilla elettrica che attraversa il filo di accensione. Il calore della combustione viene assorbito dall’acqua circostante
o Si misura la t finale con un termometro molto preciso fino a raggiungere un picco e stabilizzarsi
o Calcolo: potere calorico o energia = capacità termica del sistema X variazione di temperatura dell’acqua. L’energia viene misurata in kcal oppure joule. Si deve moltiplicare il rialzo termico per il peso del campione.

Question 23

Come si calcolano le calorie del campione utilizzando l’analizzi attraverso bomba calorimetrica

Answer 23

o Calcolo: potere calorico o energia = capacità termica del sistema X variazione di temperatura dell’acqua. L’energia viene misurata in kcal oppure joule. Si deve moltiplicare il rialzo termico per il peso del campione.
 Il rialzo termico moltiplicato per il peso di h2o fornisce le calorie nel campione, e le calorie moltiplicate per la quantità di mangime fornisce le calorie di energia lorda nella dieta.

Question 24

Da cosa dipende il valore degli alimenti oltre l’analisi chimica

Answer 24

Il valore degli alimenti dipende dalla capacità del corpo di utilizzare i nutrienti presenti negli alimenti.

Question 25

Quali sono i tipi di valutazione biologica degli alimenti

Answer 25

o In vivo: si alimentano gli animali e si misurano i parametri (sono i metodi di riferimento)
o In vitro: digestione simulata attraverso l’utilizzo di enzimi o microrganismi in un contenitore simulando il tratto gastro-intestinale, per stimare la digeribilità dei nutrienti (devono prevedere i risultati in vivo).

Question 26

Quali sono i metodi di analisi degli alimenti in vivo

Answer 26

Prove di alimentazione
Prove di metabolismo
Studi di digeribilità
Metodo indireto

Question 27

Spiegare le prove di alimentazione

Answer 27

Danno un’indicazione di palatabilità dell’alimento nella razione e comparazione della risposta di crescita con un altro alimento/nutriente; valutano la risposta quantitativa ma i risultati non sempre sono ripetibili. Sono utili se inserite in uno schema generale di valutazione e come verifica delle stime e dei calcoli fatti con i metodi indiretti; possono essere integrate con valutazioni qualitative dei prodotti.

Question 28

Spiegare le prove di metabolismo

Answer 28

: si concentrano principalmente sull’analisi dell’assorbimento, della digestione e del metabolismo degli alimenti e dei loro componenti all’interno dell’organismo, fornendo informazioni sulla loro biodisponibilità, effetti sulla salute e utilizzo nell’energia e nella crescita.
* Si determinano ritenzione/escrezione dei nutrienti si fa un’analisi completa della razione, si prende nota della quantità di alimento ingerito dagli animali; si fa la raccolta dell’urina e feci e se fa un’analisi completa di urine e feci.
* Calcolo: ritenzione nutriente = nutriente ingerito – nutriente escreto x 100/ Nutriente ingerito

Question 29

Spiegare gli studi di digeribilità

Answer 29

eventualmente si utilizzano animali cannulati. Fornisce la possibilità di determinare la digeribilità nell’intestino tenue (digestione idrolitica) oltre che la digeribilità totale intestinale (idrolitica + digestione fermentativa) dei nutrienti.
* Gli effluenti dall’intestino tenue o rumine o feci sono raccolti e pesati totalmente, campionati e analizzati per i nutrienti.
* La raccolta delle feci determina la digeribilità totale e la raccolta dal tratto terminale dell’intestino tenue è considerata la digeribilità ileale (oltre, nell’intestino crasso non c’è assorbimento di aminoacidi, ma le fermentazioni batteriche variano le loro concentrazioni).

Question 30

Come si organizza una prova di digeribilità

Answer 30

gabbie che permettano controllo di ingestione e raccolta totale e separazione dalle urine; più di 6 animali; più cicli con scambio di dieta; fase di adattamento (3-4 gg per monogastrici e più di 15 per ruminanti in passaggio da diete molto diverse); raccolta quando non ci sono più residui della dieta precedente per 4x5gg per monogastrici e 1 settimana ruminanti
* Animali al mantenimento sono utili per confronti tra mangimi e alimentazione ad libitum sono utili per valutazione della ingestione.

Question 31

Spiegare il metodo indireto di analisi degli alimenti in vivo

Answer 31

si raccoglie solo un campione delle feci e si utilizzano indicatori.
* Procedura: si somministrano marcatori non digeribili (come lignina, cromo-ossido o altri tracciatori chimici).
* Monitoraggio dei marcatori nel tempo: si recuperano campioni biologici come feci, urine o bile che riflettono l’assorbimento, la digestione e l’escrezione degli alimenti.
* Analisi dei campioni biologici: si analizza la concentrazione e quantità dei marcatori
* Calcolo della digeribilità: si confronta la quantità somministrata di marcatori con quella recuperata nei campioni biologici. La quota indigeribile = concentrazione dell’indicatore nell’alimento/ la concentrazione dell’indicatore nelle feci.

Question 32

Come si fa la determinazione dlla digeribilità vera

Answer 32

ottenuta di solito solo nei monogastrici e solo per aminoacidi. Nei polli si ritira il cieco per aumentare l’accuratezza e nei suini si somministrano diete senza N, per misurare la digeribilità degli altri nutrienti e anche le perdite endogene.

Question 33

Cosa costituiscono le perdite endogene

Answer 33

ricambio di cellule intestinali e microbiche, enzimi, bile e mucina. Rilevate attraverso la presenza di aminoacidi nelle escrezioni ma non di origine alimentare.

Question 34

Cos’è la digeribilità in situ e qual’è la procedura per l’analisi

Answer 34

: all’interno di un’area localizzata (rumine, abomaso, intestino tenue). Si utilizzano animali cannulati attraverso l’utilizzo di sacchetti per contenere gli alimenti e permettere l’azione dei batteri. Fornisce informazioni sul tasso e sulla quantità di degradazione degli alimenti nel rumine dell’animale
 Procedura: si prepara e pesa il campione, si mette il campione in sacchetti di nylon all’interno del rumine per un periodo prestabilito, si recuperano i sacchetti e si analizzano i residui rimasti al suo interno.

Question 35

Quali fattori influiscono sulla digeribilità

Answer 35

specie, età. Stadio fisiologico; materia prima (specie, stato fenologico, clima, fibra, lignina, composti anti-nutrizionali, preparazioni e trattamenti) dieta, ambiente, velocità di transito, livello nutritivo, allevamento, stress, ecc.
La particolare combinazione di due alimenti può modificarne la digeribilità es. molti carboidrati nella dieta aumentano il transito. Questo riduce il tempo per digerire la fibra, riducendo la digeribilità dell’alimento.

Question 36

Come funziona il metodo biologico di analisi degli alimenti in vetro?

Answer 36

o In vitro: digestione simulata attraverso l’utilizzo di enzimi o microrganismi in un contenitore simulando il tratto gastro-intestinale, per stimare la digeribilità dei nutrienti (devono prevedere i risultati in vivo). È un metodo economico e fa una stima grossolana della digeribilità.  Uso di enzimi per simulare la digestione nel TGI superiore (bocca stomaco e intestino tenue)
 Uso di inoculi fecali per la fermentazione nel basso TGI (intestino crasso)
 Uso di inoculi ruminali o fecali oppure di enzimi batteriche per simulare la fermentazione nel rumine.
 Obs: non considerano le quote secrete e perse nel digerente dall’animale; sono sistemi chiusi (si saturano); sono comodi da ripetere.