La tecnología de infrarrojo cercano (NIR) representa una innovación significativa, si no revolucionaria, en el control de calidad y alimentos. Su fiabilidad, versatilidad y capacidad de realizar análisis rápidos, no destructivos y multiparamétricos permiten, entre otras cosas, procesar una huella digital (huella dactilar) de los productos.
El avance tecnológico de la última década ha permitido escalar la aplicación de esta técnica, desde el nivel de laboratorio al de plantas de producción, haciendo uso también de dispositivos portátiles en red. Por tanto, su uso es útil para implementar sistemas de control de calidad y prevenir el fraude alimentario.
1) Tecnología NIR, introducción
NIR (Infrarrojo cercano) es una técnica de espectroscopia vibracional que, al administrar energía a las moléculas que componen cualquier producto, permite medir su vibración y obtener una visión detallada de la composición química y nutricional de los productos alimenticios. De manera que permitan un seguimiento eficiente de los procesos productivos y una identificación exacta de los productos.
Esta tecnologia ofrece numerosas ventajas, entre ellas:
- la inmediatez del resultado
- la posibilidad de realizar controles directamente sobre los productos procesados sin que sufran ningún daño o modificación
- la posibilidad de medir varios parámetros simultáneamente
- la falta de necesidad de personal capacitado para su uso.
A continuación se muestran algunos ejemplos. de aplicación de la tecnología NIR para diversos fines en el sector de producción de alimentos.
2) Control de calidad, composición química y nutricional.
Control de calidad Es una fase crítica en la producción de alimentos, donde la tecnología NIR puede desempeñar un papel extremadamente útil e importante. De hecho, el control de calidad puede incluir muchos aspectos que van desde el control (de calidad y cantidad) de las materias primas hasta todas las fases de los procesos de transformación, conservación y envasado.
Espectroscopía vibratoria NIR de hecho permite, por ejemplo,:
– analizar la composición química y nutricional de los productos
– estimar el duracion de una comida
– identificar parámetros de proceso específicos que influyen en la calidad del producto terminado.
La ventaja principal está vinculado a la posibilidad de realizar mediciones en tiempo real tanto 'on-line' como 'at-line', en las distintas fases específicas del proceso productivo, para garantizar un seguimiento continuo e inmediato.
El uso de la tecnología NIR por lo tanto, puede permitirnos optimizar los procesos de producción, reducir el desperdicio de alimentos y garantizar que los productos finales cumplan con los estándares de calidad establecidos.
3) huellas dactilares, trazabilidad y prevención del fraude alimentario
La capacidad de crear una huella. química de matriz digital (toma de huellas dactilares), a través de la tecnología NIR, permite:
– fortalecer la trazabilidad mediante la identificación y clasificación de los materiales entrantes, por ejemplo, por origen geográfico o por características específicas definidas en las especificaciones de producción.
– detectar así cualquier adulteración o sustitución de materias primas, ingredientes y productos por materiales de calidad inferior o diferente, con vistas a prevenir el fraude alimentario.
El método de toma de huellas dactilares a través de NIR permite comparar rápidamente los perfiles espectrales de las muestras con los de referencia, detectando discrepancias que pueden indicar fraude o incumplimiento. También mediante cribados masivos, con controles específicos de muestras sospechosas.
4) Seguimiento de los procesos productivos
Seguimiento de los procesos productivos. Es otra área en la que la tecnología NIR está encontrando cada vez más aplicaciones. Durante los procesos de transformación, como la elaboración de queso, el tostado o el mezclado, la espectrometría vibratoria NIR se utiliza de hecho para rastrear y controlar las variaciones químicas a lo largo del tiempo y así guiar al operador o a la planta en las diferentes fases.
El análisis de la información del espectro. durante el proceso, por lo tanto, se utiliza para guiar el proceso en sí. Por ejemplo, con vistas a mejorar la consistencia del producto final, aumentar la eficiencia operativa o ayudar a lograr un objetivo de procesamiento como la mezcla homogénea de múltiples ingredientes. La IA, a su vez, facilita la interpretación de datos y la implementación de estrategias de control avanzadas, beneficiando un escenario de uso más amplio.
Jacopo Ferlito
Bibliografía
– Mourad Kharbach, Mohammed Alaoui Mansouri, Mohammed Taabouz, Huiwen Yu. Aplicación actual de técnicas avanzadas de espectroscopia en el análisis de alimentos: manejo de datos con enfoques quimiométricos. Alimentos 2023, 12(14), 2753; https://doi.org/10.3390/foods12142753
– Giacomo Squeo, José Manuel Amigo. Aplicaciones exitosas de la espectroscopia NIR y las imágenes NIR en la cadena de procesamiento de alimentos. Alimentos 2023, 12(16), 3041; https://doi.org/10.3390/foods12163041
– Qu, J. H., Liu, D., Cheng, J. H., Sun, D. W., Ma, J., Pu, H. y Zeng, X. A. (2015). Aplicaciones de la espectroscopia de infrarrojo cercano en la evaluación y el control de la seguridad alimentaria: una revisión de los avances recientes en la investigación. Reseñas críticas en ciencia de los alimentos y nutrición, 55 (13), 1939-1954. https://doi.org/10.1080/10408398.2013.871693
Jacopo Ferlito
Autor de una spin-off universitaria para el desarrollo de sistemas de medida NIR para maquinaria agrícola, es fundador y responsable del sector "Aplicaciones y Quimiometría" de Itphotonics.
