MikroCT anvendelse for å evaluere porestruktur, porevolum og poredistribusjon i laksefôr.

Abstract

Pelleters fysiske kvalitet analyseres med typiske analysemetoder som vannstabilitet, fettlekkasje, hardhet, elastisitet, durabilitet, viskositet med mer, men disse analysene gir ikke tilstrekkelig informasjon om porestruktur og porefordeling. MikroCT går dypere inn i pelleten enn konvensjonelle bildeteknikker som lysmikroskop og elektron mikroskop, ettersom disse kun viser pelletenes overflatestruktur.

MikroCT er en tredimensjonal bildeteknikk som benytter en serie røntgenstråler gjennom et roterende objekt for å produsere et bilde basert på ulikheter i tetthet. Denne metoden gir inngående informasjon om pelletens struktur og porer. Ved å sette opp korrekte skanningsparametere kan mikroCT gi detaljert beskrivelse av porestørrelse, porefordeling, luftfylte og oljefylte porer samt skille mellom åpne og lukkede porer.

Med Bruker SkyScan 1275 MikroCT ble det skannet 50 pelletparti med laksefôr, med 4 replikasjoner fra hvert parti. Bildeanalyse av pelletene ble sammenlignet med referanseverdier fra andre kjemiske analyser for å finne sammenheng mellom porestruktur og fysikalske parametere.

Det ble laget to modeller, en modell med alle 43 CT parameterne og en modell med kun de syv mest signifikante CT parameterne. Resultatet viser at lite informasjon går tapt ved ta bort CT parameterne som ikke inneholder relevant informasjon eller som er sterkt positiv korrelerte med hverandre og dermed gir samme informasjon.

Resultatene viser at porestruktur og volum påvirker pelleters fysiske kvalitet i stor grad, spesielt for fettinnhold, fettlekkasje, durabilitet og volumvekt, med en forklart varians over 0,8. Det er derfor mulig å lage en god, valid modell fra mikroCT data, med forklaringsverdi over 85% for fettinnhold, fettlekkasje, volumvekt og durabilitet.

Fettinnhold og fettlekkasje korrelerer best med pelletens porestruktur. Volumvekt og durabilitet predikeres best med kalkuleringer av porene i overflaten og poreveggtykkelse. For hardhet og elastisitet gir pelleters porekonnektivitet best korrelasjon.

Modellene som ble laget kunne bare delvis forklare vannstabilitet, hardhet og elastisitet, med en forklart varians under 0,5. Ettersom vannstabilitet, elastisitet og hardhet er signifikante for pelleters fysiske kvalitet, kan ikke mikroCT data alene forklare alle aspekter ved pelleters fysiske kvalitet.