A tecnologia de infravermelho próximo (NIR) representa uma inovação significativa – se não revolucionária – em alimentos e controle de qualidade. A sua fiabilidade, versatilidade e capacidade de realizar análises rápidas, não destrutivas e multiparamétricas permitem, entre outras coisas, processar uma impressão digital (impressão digital) dos produtos.
O progresso tecnológico da última década permitiu escalar a aplicação desta técnica, desde o nível laboratorial até às plantas de produção, recorrendo também a dispositivos portáteis em rede. A sua utilização é, portanto, útil para implementar sistemas de controlo de qualidade e prevenir a fraude alimentar.
1) Tecnologia NIR, introdução
NIR (Próximo ao infravermelho) é uma técnica de espectroscopia vibracional que - ao administrar energia às moléculas que compõem qualquer produto - permite medir a sua vibração e obter uma visão detalhada da composição química e nutricional dos produtos alimentares. De modo a permitir um monitoramento eficiente dos processos produtivos e a identificação exata dos produtos.
Esta tecnologia oferece inúmeras vantagens, incluindo:
- o imediatismo do resultado
- a possibilidade de realizar controlos diretamente nos produtos transformados sem que estes sofram qualquer dano ou modificação
- a possibilidade de medir vários parâmetros simultaneamente
- a falta de necessidade de pessoal treinado para seu uso.
Abaixo estão alguns exemplos de aplicação da tecnologia NIR para diversos fins no setor de produção de alimentos.
2) Controle de qualidade, composição química e nutricional
Controle de qualidade é uma fase crítica na produção de alimentos, onde a tecnologia NIR pode desempenhar um papel extremamente útil e importante. O controlo de qualidade pode, de facto, incluir muitos aspectos que vão desde o controlo (de qualidade e quantidade) das matérias-primas até todas as fases dos processos de transformação, conservação e embalagem.
Espectroscopia vibracional NIR na verdade, permite, por exemplo:
– analisar a composição química e nutricional dos produtos
– estimar o validade de uma comida
– identificar parâmetros de processo específicos que influenciam a qualidade do produto acabado.
A principal vantagem está ligada à possibilidade de realizar medições em tempo real tanto 'on-line' como 'at-line', nas fases específicas individuais do processo de produção, para garantir um monitoramento contínuo e imediato.
O uso da tecnologia NIR pode, portanto, permitir-nos otimizar os processos de produção, reduzir o desperdício alimentar e garantir que os produtos finais cumprem os padrões de qualidade estabelecidos.
3) Impressão digital, rastreabilidade e prevenção de fraude alimentar
A capacidade de criar uma impressão química de matriz digital (fingerprinting), através da tecnologia NIR, permite:
– reforçar a rastreabilidade através da identificação e classificação dos materiais recebidos, por exemplo, por origem geográfica ou por características específicas definidas nas especificações de produção
– detectar assim quaisquer adulterações ou substituições de matérias-primas, ingredientes e produtos por materiais de qualidade inferior ou diferente, com vista a prevenir a fraude alimentar.
O método de fingerprinting via NIR permite, portanto, comparar rapidamente os perfis espectrais das amostras com os de referência, detectando discrepâncias que podem indicar fraude ou não conformidade. Também através de triagem em massa, com verificações específicas de amostras suspeitas.
4) Acompanhamento dos processos produtivos
Acompanhamento de processos produtivos É outra área em que a tecnologia NIR está a encontrar aplicação crescente. Durante os processos de transformação - como fabricação de queijo, torrefação ou mistura - a espectrometria vibracional NIR é utilizada para rastrear e controlar variações químicas ao longo do tempo e, assim, orientar o operador ou a planta nas diferentes fases.
A análise das informações do espectro durante o processo, é, portanto, usado para orientar o próprio processo. Por exemplo, com vista a melhorar a consistência do produto final, aumentar a eficiência operacional ou ajudar a atingir um objetivo de processamento como a mistura homogénea de múltiplos ingredientes. A IA, por sua vez, facilita a interpretação dos dados e a implementação de estratégias avançadas de controle, beneficiando um cenário de utilização mais amplo.
Jacopo Ferlito
Bibliografia
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– Qu, JH, Liu, D., Cheng, JH, Sun, DW, Ma, J., Pu, H., & Zeng, XA (2015). Aplicações da espectroscopia no infravermelho próximo na avaliação e controle da segurança alimentar: uma revisão dos avanços recentes em pesquisas. Revisões Críticas em Ciência Alimentar e Nutrição, 55(13), 1939–1954. https://doi.org/10.1080/10408398.2013.871693
Jacopo Ferlito
Autor de uma spin-off universitária para desenvolvimento de sistemas de medição NIR para máquinas agrícolas, é fundador e chefe do setor “Aplicações e Quimiometria” da Itphotonics.
