Riassunto analitico
L'alimentazione animale è universalmente riconosciuta come la principale causa di utilizzo del suolo, produzione primaria, acidificazione, cambiamento climatico e consumo energetico. Questi effetti sono correlati alla produzione delle fonti proteiche tradizionali: farina di pesce e farina di soia. Sebbene tali fonti costituiscano il miglior apporto nutrizionale, soddisfacendo le esigenze nutritive delle specie monogastriche, i costi proibitivi hanno fortemente disincentivato la produzione di quest’ultime. In tale ambito, la ricerca di fonti proteiche animali alternative è divenuta una questione prioritaria nel settore del feed. In particolare, gli insetti sono stati identificati come una soluzione innovativa ed ecosostenibile. Il loro elevato potenziale è legato al minore impatto ambientale, alla possibilità di effettuare allevamenti di massa, nonché a una produzione che ben si inserisce nell’ottica di un’economia circolare. Gli insetti sono evolutivamente adatti ad essere parte integrante della dieta di molti animali, in particolare dei pesci. In questo progetto, in particolare, è stato valutato l’effetto dell’introduzione di farine di Hermetia illucens, come parziale sostituto alla dieta tradizionale di esemplari di Oncorhynchus mykiss (trota iridea). Il profilo aromatico di ciascun campione è stato analizzato con gas-cromatografia, accoppiata a spettrometria di massa (GC-MS), verificando l’abbondanza dei diversi composti volatili. Queste analisi sono state accompagnate da una tecnica innovativa che prevede l'uso di nano sensori basati su semiconduttori ad ossidi metallici (MOX): Small Sensor System (S3+). L'innovativo dispositivo S3+ consiste in un array di sensori ottenuto utilizzando diversi metalli semiconduttori come elemento sensibile, un misuratore di flusso e sensori di temperatura e umidità. Quest'ultima tecnica ha permesso di ottenere una più facile interpretazione dei risultati ottenuti, con tempi di analisi molto rapidi.
L'utilizzo di queste due tecniche ci ha permesso di ottenere una stima accurata dei principali composti volatili presenti nei diversi filetti di trota iridea. Inoltre, i risultati ottenuti dal sistema Small Sensor System (S3+) sono stati analizzati con l’analisi delle componenti principali (PCA), che ha permesso di discriminare i campioni in base al loro profilo volatile. L'analisi dei composti volatili può essere utilizzata come strumento per individuare marker che forniscono indicazione sulla qualità sia a livello organolettico che di salubrità.
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Abstract
Feed is universally recognised as the main cause of land occupation, primary production, acidification, climate change and energy consumption. These effects are related to the production of traditional protein sources: fishmeal and soybean meal. Although these sources provide the best nutritional supply, meeting the nutritional needs of monogastric species, prohibitive costs have strongly discouraged their production. In this context, the search for alternative animal protein sources has become a priority issue in the feed industry. In particular, insects have been identified as an innovative and environmentally sustainable solution. Their high potential is linked to their lower environmental impact, the possibility of mass breeding, and production that fits well into the circular economy. Insects are evolutionarily adapted to be an integral part of the diet of many animals, in particular of fishes. In this project, the effect of introducing meal from Hermetia illucens as a partial substitute to the traditional diet of specimens of Oncorhynchus mykiss (rainbow trout) was evaluated. The aromatic profile of each sample was analysed by gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC-MS), verifying the abundance of the different volatile compounds. These analyses were accompanied by an innovative technique using metal oxide semiconductor (MOX)-based nano-sensors: Small Sensor System (S3+). The innovative S3+ device consists of a sensor array obtained using different metal semiconductors as sensing element, a flow meter and temperature and humidity sensors. The latter technique allowed an easier interpretation of the results obtained, with very fast analysis times.
The use of these two techniques allowed us to obtain an accurate estimate of the main volatile compounds present in the different rainbow trout fillets. In addition, the results obtained from the Small Sensor System (S3+) were analysed using principal component analysis (PCA), which allowed us to discriminate samples according to their volatile profile. The analysis of volatile compounds can be used as a tool to identify markers that provide an indication of quality on both organoleptic and healthiness levels.
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