La quimiometría busca identificar las adulteraciones de la miel

El proceso es mucho más rápido y menos costoso que los estudios tradicionales.
La quimiometría es una disciplina que se enfoca en la aplicación de métodos matemáticos y estadísticos sobre datos químicos.
Al respecto nuestro medio dialogó con Mercedes Bertotto, quien se desempeña en la Coordinación de Calidad e Inocuidad de Alimentos de Origen Animal (CIALOA) de SENASA, la cual resaltó que están avanzando en la aplicación de este método para el análisis de las mieles (aunque todavía no está en uso). “Hoy La química analítica ha experimentado importantes cambios debido a una variedad de causas, entre las que se cuentan la necesidad de realizar mediciones de componentes en concentraciones cada vez más bajas, y de hacerlo en muestras de alta complejidad, como las naturales o biológicas. Otra de las causas de los cambios experimentados es el avance del instrumental científico, incluido el progreso de las ciencias de la computación, que proveen técnicas para lograr esos objetivos. Al mismo tiempo, la información que puede registrarse con esos equipos se volvió más compleja, por su volumen y su estructura matemática, lo que hace necesarias herramientas de cálculo e interpretación también más complejas.
En consecuencia la quimiometría viene a intentar solucionar ese problema”, expresó la especialista, quien añadió que en el caso especifico de la miel están desarrollando un método utilizando un equipo infrarrojo que presenta muchas ventajas en relación a los métodos que se aplican tradicionalmente en laboratorio.
Una de las ventajas es que la muestra no tiene que ser pretratada antes sino que se coloca directamente en el equipo y este solamente con irradiarla puede obtener información de una gran cantidad de parámetros que por lo general en otras técnicas cada uno de ellos necesita un método en particular, esto implica mucho más tiempo de análisis. Un estudio de rutina por lo general lleva una semana y con la quimiometría en unos pocos minutos se obtienen los resultados y además el tema del costo, porque es mucho más económico ya que no se requiere la utilización de reactivos, los cuales tienen un costo bastante elevado.
En cuanto al procedimiento, los espectros NIR surgen a consecuencia de la variación discontinua de la energía de vibración de una molécula debido a la absorción de radiación. Cada sustancia genera por lo tanto un espectro único que la caracteriza. Por eso ésta es una técnica de “huella dactilar¨.
Estos espectros luego son analizados por métodos matemáticos para llegar a un resultado determinado.
La quimiometría puede dividirse en dos grandes áreas, por un lado aparece la clasificación, que intenta elaborar modelos matemáticos de las propiedades de un sistema químico con el objeto de comprender relaciones que pueden estar ocultas. Esto se logra analizando las distintas variables y la manera en que se correlacionan entre sí.
El resultado de este tipo de análisis es la capacidad de asignar distintas muestras a diferentes clases. Esto permite diferenciar orígenes florales y la adulteración o no en este caso de la miel. Por el otro, aparece la cuantificación y la predicción de la cantidad de componentes de la muestra. Se elabora un modelo previo, el cual permite modelar las propiedades de un sistema para predecir su comportamiento en situaciones nuevas. Por ejemplo, un modelo matemático de la relación entre los espectros de infrarrojo cercano de muestras de mieles con contenido conocido de adulterante permitiría predecir ese contenido en nuevas muestras de miel.
Un dato sumamente importante es que el equipo infrarrojo puede detectar cualquier componente presente en la muestra, aunque no en trazas pequeñas, lo cual obviamente es una limitación. Detecta del 1 al 10 por ciento de jarabe de maíz de alta fructosa, por ejemplo, pero cantidad inferiores no.
Es muy fácil de usar y es muy fácil de aplicar siempre y cuando se cuente con la capacitación en quimiometría, y al respecto la investigadora adelantó que hacia fin de año desde SENASA se dictará un curso sobre estas cuestiones, aunque esto en realidad es un interés particular de aquellos laboratorios que quieran capacitarse para poder implementar un método que viene tomando fuerza a nivel mundial.
Para ir cerrando la charla, Bertotto remarcó que el método de referencia que se utiliza en la actualidad (espectrometría de masa del carbono isotópico),
no puede detectar el agregado de determinados adulterantes, como por ejemplo el jarabe de arroz, en consecuencia la espectroscopía del infrarrojo acoplada a la quimiometría se presenta como una alternativa no destructiva y confiable que permitirá reducir costos y tiempos de ensayos

Ventajas y desventajas.

Las principales ventajas del uso de la Quimiometría junto con la Espectroscopía del Infrarrojo Cercano (NIRS):
✔ Análisis no invasivo de material intacto (ej. soja en carnes, fructosa en frutas);
✔ La velocidad del análisis. Los resultados están disponibles en pocos segundos, o incluso de manera continua, lo que hace que la técnica sea muy útil para el control de calidad, y para el análisis de las muestras en el momento de su recepción;
✔ Los procedimientos son libres de sustancias químicas y esencialmente respetuosos con el medio ambiente;
✔ Baja complejidad. El instrumento es totalmente seguro y fácil de operar;
✔ No es necesario ningún escape de humo ni drenaje;
✔ El instrumento es muy estable y los datos espectrales son muy reproducibles. De hecho, debido a la admirable reproducibilidad de los datos espectrales, los resultados de la metodología propuesta son a menudo más fiables que los de los métodos de referencia, que usualmente incorporan muchos pasos, la mayoría de los cuales son fuentes potenciales de error;
✔ Bajo costo por muestra. La capacidad del método para determinar de manera simultánea varios componentes de una muestra es un importante factor de ahorro de costos. Esto puede permitir que el laboratorio reduzca drásticamente los costos de los ensayos. Ejemplo: Parámetros de calidad en semillas (ácidos grasos, almidón, proteínas y humedad en un único análisis NIR, cuando el método tradicional exige extracción con solventes, lleva tiempo y requiere personal especializado). Idem en leches (hasta 20 parámetros simultáneos con 1 mL de leche, lo que permite amortizar el costo del equipo en comparación con análisis tradicionales);
✔ Automatización (ej. fructosa en mieles, plagas en frutas).

Desventajas
Se necesita que los analistas que desarrollen métodos en quimiometría se encuentren capacitados en la temática. Además, es recomendable contar con un equipo de trabajo para que el desarrollo de los métodos se realice de manera más dinámica, activa y rápida.
Sin embargo, para el uso cotidiano de métodos ya desarrollados, no es necesario contar con personal especializado, los métodos son de uso muy sencillo, práctico y seguro.
La educación en quimiometría ha sido lenta en desarrollarse y todavía está disponible de manera muy desigual. Es por esto que se ha planificado un curso en el laboratorio SENASA, llamado “Tópicos es Quimiometría” para fin de año 2019.

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