สารอาหารจำเป็น หรือที่เรียกว่า Essential Nutrient เป็นส่วนประกอบสำคัญทั้งในอาหารคนและอาหารสัตว์ โดยสารอาหารที่จำเป็นต่อร่างกายนั้นจะมีประมาณ 46 ชนิด ซึ่งแบ่งออกเป็น Macronutrients ได้แก่ CHO, ไขมัน (Lipids), โปรตีน (Protein) และ Micronutrients ได้แก่ วิตามิน (vitamins), แร่ธาตุ (minerals), น้ำ (water) กระบวนการในระดับเซลล์ของสิ่งมีชีวิตบางอย่างจำเป็นต้องได้รับสารอาหารที่จำเป็นจากอาหาร เช่น กรดอะมิโนจำเป็น กรดไขมันจำเป็น วิตามินและเกลือแร่ สารอาหารจำเป็นเหล่านี้มีหน้าที่สำคัญในเซลล์รวมทั้งเป็นสารตั้งต้นของเอนไซม์ เป็นโคเอนไซม์ในปฏิกิริยาชีวสังเคราะห์ ซึ่งความจำเป็นของสารอาหารจะแตกต่างกันไปตามชนิดของสิ่งมีชีวิตค่ะ ตัวอย่างเช่น วิตามินซีเป็นสารอาหารจำเป็นในมนุษย์และไพเมต แต่ไม่จำเป็นสำหรับสัตว์อื่น ๆ สัตว์โดยทั่วไปนั้นจะมีความต้องการกรดอะมิโนปรมาณ 20 ชนิดในการสร้างโปรตีน โดยสัตว์ส่วนมากมีเอนไซม์ในการสังเคราะห์ประมาณครึ่งหนึ่งตราบเท่าที่ได้รับสารอินทรีย์ที่มีกำมะถันและไนโตรเจนเพียงพอ สำหรับกรดอะมิโนที่เหลือต้องได้รับจากอาหารที่รับประทานเข้าไปเท่านั้นค่ะ โปรตีนจากเนื้อสัตว์เช่น เนื้อ ไข่ และชีสเป็นโปรตีนที่สมบูรณ์ ซึ่งหมายถึงเป็นแหล่งที่มีกรดอะมิโนจำเป็นครบทุกชนิดในปริมาณสูง ตรงข้ามกับโปรตีนที่ได้จากพืชเป็นโปรตีนที่ไม่สมบูรณ์เพราะขาดกรดอะมิโนไปบางชนิด ตัวอย่างในข้าวโพดไม่มีกรดอะมิโนทริปโตเฟนและไลซีน ถั่วจะขาดเมไธโอนีน อย่างไรก็ตามผู้ที่บริโภคมังสวิรัติสามารถรับกรดอะมิโนครบถ้วนได้โดยกินจากพืชหลาย ๆ ชนิดค่ะ
โดยคุณลักษณะของวัตถุดิบอาหารที่จัดว่าเป็นแหล่งที่ให้โปรตีนในอาหารสัตว์นั้น ควรมีโปรตีนอยู่ในส่วนประกอบไม่น้อยกว่า 20 เปอร์เซ็นต์ ยกตัวอย่างอาหารสุนัข สุนัขที่โตเต็มวัยต้องการโปรตีนไม่ควรเกิน 30% ทั้งนี้ปริมาณอาจมากหรือน้อยต่างกันไปขึ้นกับแต่ละช่วงวัยเป็นสำคัญค่ะ หนึ่งในเทคนิคสำหรับการตรวจสอบและควบคุมคุณภาพในกระบวนการผลิตในการตรวจหาปริมาณโปรตีน คือเทคนิค Combustion ซึ่งเป็นการหาปริมาณไนโตรเจนในตัวอย่าง ด้วยการทำงานของเครื่องมือแบบอัตโนมัติที่มีความรวดเร็ว มีความถูกต้อง แม่นยำสูง ใช้ปริมาณตัวอย่างในการทดสอบน้อย ราคาถูก ปลอดภัยและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เมื่อเทียบกับเทคนิค classical Kjeldahl method
การทำงานของเทคนิค Combustion จะนำตัวอย่างใส่ลงในภาชนะที่เป็นแผ่นดีบุกบางๆ (Tin foil) จากนั้นนำไปใส่ใน auto-sampler แคปซูลของตัวอย่างจะถูกหย่อนลงในหลอดเผาไหม้ที่ให้อุณหภูมิสูงภายใต้บรรยากาศแก๊สฮีเลียม (carrier gas) เมื่อผ่านแก๊สออกซิเจนจะทำปฏิกิริยากับดีบุกได้ SnO2 พร้อมกับคายความร้อนออกมาทำให้อุณหภูมิสูงถึง 1800 0C ซึ่งช่วยให้การเผาไหม้สมบูรณ์ขึ้น ธาตุคาร์บอนและไนโตรเจนในตัวอย่างจะถูกออกซิไดซ์เป็น CO2 H2O และ NOX ต่อจากนั้นเปลี่ยน NOX ให้เป็นแก๊ส N2 และกำจัดปริมาณ CO2 และ H2O แล้วทำการแยกโดยอาศัย GC Column หลังจากนั้นจะตรวจวัดปริมาณ N2 ด้วย Thermal Conductivity Detector แล้วคำนวณเป็นค่าโปรตีนด้วย Factor ที่เหมาะสม ดังรูป
เทคนิค Combustion สามารถทดสอบตัวอย่างได้หลายหลายทั้งแบบของแข็งและของเหลว เช่น ตัวอย่างที่มีลักษณะเป็น powders, slurries, dilute liquids, emulsions, gels, pastes เป็นต้น เครื่อง FlashSmart ยี่ห้อ ThermoScientific เป็นเครื่องวิเคราะห์หาปริมาณ N/Protein ด้วยเทคนิค Combustion ที่มีประสิทธิภาพสูง โดยใช้เวลาในการทดสอบเพียง 5 นาทีเท่านั้น โดยรายละเอียดเพิ่มเติมของการหาปริมาณโปรตีนใน Animal Feed ผู้อ่านสามารถศึกษาตาม link ด้านล่างได้เลยค่ะ แล้วพบกันในบทความหน้านะคะ