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Prediction of total lipids and fatty acids in black soldier fly (Hermetia illucens L.) dried larvae by NIR-hyperspectral imaging and chemometrics

Texto completo
Autor(es):
Cruz-Tirado, J. P. ; Vieira, Matheus Silva dos Santos ; Ferreira, Ramon Sousa Barros ; Amigo, Jose Manuel ; Batista, Eduardo Augusto Caldas ; Barbin, Douglas Fernandes
Número total de Autores: 6
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: SPECTROCHIMICA ACTA PART A-MOLECULAR AND BIOMOLECULAR SPECTROSCOPY; v. 329, p. 10-pg., 2024-12-22.
Resumo

The unique fatty acid composition of BSF larvae oil makes it suitable for various applications, including use in animal feed, aquaculture, biodiesel production, biomaterials, and the food industry. Determination of BSF larvae composition usually requires analytical methods with chemicals, thus needing emerging techniques for fast characterization of its composition. In this study, Near Infrared Hyperspectral Imaging (NIR-HSI) (928-2524 nm) coupled with chemometrics was applied to predict the lipid content and fatty acid composition in intact black soldier fly (BSF) larvae. Partial Least Squares Regression (PLSR) and Support Vectors Machine Regression (SVMR) models, combined with two variable selection methods, Interval Partial Least Squares (iPLS) and Bootstrapping Soft Shrinkage (BOSS), were compared. PLSR reached a good performance to predict myristic acid with Root Mean Square Error in prediction (RMSEP) = 0.45%, while SVMR reached values of Ratio to Prediction Deviation (RPD) > 3 to predict total lipid content, lauric acid, myristic acid, palmitic acid and oleic acid. In addition, selecting wavelength by BOSS improved PLSR models (6-15% increases in RPD), while iPLS improved SVMR model to predict palmitic acid (16 % increases in RPD). The study emphasizes the advantages of NIR-HSI as a non-invasive, rapid method for lipid and fatty acid quantification, which can be highly valuable for in-dustrial applications such as monitoring BSF larvae feeding systems to ensure high-quality oil production. (AU)

Processo FAPESP: 23/11773-2 - Detecção de pó à base de insetos em alimentos em pó à base de plantas por espectroscopia e imagem hiperespectral combinada com quimiometria
Beneficiário:Luis Jam Pier Cruz Tirado
Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
Processo FAPESP: 22/07725-0 - Desenvolvimento e validação de modelos preditivos baseados em um espectrômetro portátil e imagem hiperspectral NIR e machine learning para previsão da composição de larvas de mosca soldado negro (Hermetia illucens)
Beneficiário:Matheus Silva dos Santos Vieira
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Processo FAPESP: 23/07385-7 - Aplicações de visão artificial para análise de novas fontes de alimentos
Beneficiário:Douglas Fernandes Barbin
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo FAPESP: 24/12932-0 - Recuperando compostos fenólicos e selênio do farelo da castanha do Brasil usando solventes verdes emergentes: estudo de triagem computacional, otimização e citotoxicidade dos extratos
Beneficiário:Ramon Sousa Barros Ferreira
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Fixação de Jovens Doutores
Processo FAPESP: 20/09198-1 - Imagem hiperespectral e inteligência artificial para controle de qualidade de produtos baseados em proteína: isolados, microcápsulas e géis
Beneficiário:Luis Jam Pier Cruz Tirado
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
Processo FAPESP: 15/24351-2 - Análise de imagens e espectroscopia de infravermelho próximo (NIR) na avaliação de qualidade e autenticação de alimentos
Beneficiário:Douglas Fernandes Barbin
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
Processo FAPESP: 08/57808-1 - Instituto Nacional de Ciências e Tecnologias Analíticas Avançadas - INCTAA
Beneficiário:Celio Pasquini
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
Processo FAPESP: 14/50951-4 - INCT 2014: Tecnologias Analíticas Avançadas
Beneficiário:Celio Pasquini
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático