Latte e derivati senza lattosio sempre più richiesti, ma serve un metodo rapido e preciso per quantificarne lo zucchero. Ecco la risposta della spettroscopia FTIR combinata all’intelligenza artificiale.
La domanda di latte e prodotti lattiero-caseari a basso contenuto di lattosio è in costante crescita, spinta dall’intolleranza al lattosio che colpisce una significativa porzione della popolazione mondiale. Per garantire la qualità e la sicurezza di questi prodotti, è fondamentale disporre di metodi rapidi, economici ed efficienti per quantificare il residuo di zucchero presente. I metodi tradizionali però non sempre soddisfano tutti questi requisiti.
Un nuovo studio, pubblicato sulla rivista Heliyon propone un metodo innovativo che combina la spettroscopia FTIR (Fourier Transform Infrared) con l’intelligenza artificiale per identificare e quantificare il lattosio residuo e altri zuccheri nel latte.
Reti neurali per una valutazione precisa
I ricercatori hanno utilizzato reti neurali convoluzionali (CNN) per analizzare gli spettri infrarossi del latte senza la necessità di una pre-elaborazione laboriosa dei dati. Un modello di regressione è stato sviluppato per la previsione quantitativa degli zuccheri, mentre un modello di classificazione è stato impiegato per la valutazione qualitativa.
Latte crudo, pastorizzato e UHT sotto la lente
Lo studio ha preso in esame latte crudo, pastorizzato e UHT addizionato con lattosio, glucosio e galattosio in differenti concentrazioni. Complessivamente, 432 campioni sono stati analizzati dalla rete neurale convoluzionale.
Risultati interessanti: accuratezza superiore al 95%
Gli algoritmi hanno dimostrato un’elevata capacità predittiva, con un’accuratezza superiore al 95% per la classificazione e un coefficiente di determinazione (R2) dell’81%, 86% e 92% rispettivamente per la quantificazione di lattosio, glucosio e galattosio.
Un metodo rapido, economico e preciso
L’abbinamento della spettroscopia FTIR con l’intelligenza artificiale si rivela un metodo efficiente, rapido e a basso costo per la quantificazione del lattosio e altri zuccheri nel latte, aprendo nuove strade per il controllo qualità e la tutela dei consumatori nel settore lattiero-caseario a basso contenuto di lattosio.
Tratto da: Determination of the lactose content in low-lactose milk using Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) and convolutional neural network. Heliyon, Volume 9, numero 1, gennaio 2023. Ribeiro, H. Asseiss Neto, JS. Lima, DCS. de Assis, Kelly M. Keller, SVA. Campos, DA. Oliveira, LM. Fonseca.
