Resultado Proyecto

Uso de sensores NIRS para la toma de decisiones en explotaciones lecheras en función de la calidad individual de la leche de cada animal

Referencia: RTA15-00020-C02-01. Organismo financiador: Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades.Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA). Ministerio de Economía y Competitividad. Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER). Importe: 140.000 €. Duración: 2015-2020.

Equipo investigador

Begoña de La Roza Delgado. SERIDA
María Cuevas Valdés. SERIDA
Rubén Muñiz Sánchez. Universidad de Oviedo
Tom Fearn UCL (UK)

Equipo técnico

Alfonso Carballal Salamea. SERIDA

Avance de resultados

Desarrollo y validación de modelos quimiométricos cualitativos y/o cuantitativos para detectar mastitis subclínica (contaje de células somáticas) en leche

Un total de 977 muestras de leche líquida, fueron analizadas a temperatura ambiente en un sensor NIRS portátil MicroPhazir ™. Las muestras se dividieron en dos subconjuntos: 877 para desarrollar y optimizar el modelo de predicción NIRS y 100 para validación del modelo. Los datos espectrales recopilados se convirtieron en una matriz de datos. Las variables X e Y se definieron como: X= longitud de onda e Y= log 1/R. Para construir los modelos de clasificación se eligió un enfoque de red neuronal porque otros enfoques como modelos de regresión lineal por mínimos cuadrados parciales (PLS) empleando diferentes pretratamientos como la variante normal estándar (SNV), la corrección de dispersión multiplicativa (MSC) y primera y segunda derivada Savitzky y Golay (SG) como tratamientos matemáticos, para determinar el contenido de células somáticas en la leche cruda de vaca como unidades formadoras de colonias (UFC ml (x1000), mediante el software Unscrambler v. 9.8 (Camo Software Inc., Unscramble v.8.0, 2008) no dio buenos resultados. Por tanto, se estableció un clasificador binario: 0s (CFU/ml <umbral) y 1s (CFU/ml ≥umbral), siendo el valor umbral 400 UFC/ml (x1000), nivel de calidad establecido en España. Los resultados obtenidos con validación externa presentaron una tasa de clasificación correcta del 83% y del 100% con validación cruzada.


Estandarización y transferencia de modelos de predicción de calidad en mezclas unifeed desde instrumentos NIRS de laboratorio a instrumentos para análisis in situ.

Partiendo de bases de datos espectrales y de las calibraciones ya disponibles en el SERIDA, se desarrollaron algoritmos de clonación que permiten la transferencia del trabajo realizado en años anteriores en equipos de laboratorio a nuevos sensores NIRS del mercado, disponibles en el SERIDA y la UCO, tras adaptación de rangos de trabajo, para obtener predicciones, en tiempo real, relativos a los parámetros de interés de las muestras de mezclas unifeed que se estén procesando a nivel de granjas. Se emplearon un total de 27 muestras de mezclas unifeed representativas de la librería espectral a transferir: 19 de procedencia diversa (norte y sur de España) recibidas en el grupo de UCO 8 procedentes de explotaciones lecheras de Asturias registradas en el SERIDA. Como equipo SATÉLITE: Foss NIRSystem 6500 (FNS 6500) SERIDA. Equipo en el que inicialmente se obtuvieron las librerías espectrales a transferir y como equipos MÁSTER a los cuales se quieren transferir las librerías espectrales: MicroPhazir, MicroNIR™ OnSite, NIR4 Farm, Aurora NIR y Matrix-F. La Tabla 1, muestra un resumen de los equipamientos NIRS utilizados para la clonación y las figuras los equipos utilizados para la transferencia.

Tabla 1: Resumen equipos NIRS utilizados para la clonación de muestras unifeed

Figura 1: Equipo Foss NIRSystem 6500

Figura 2: Equipo Aurora NIR

Figura 3: Equipo MicroNIRTM OnSite

Figura 4: Equipo NIR4 Farm

Figura 6: Equipo Matrix-F