Nuevo método detecta la adulteración del aceite de oliva y reduce el impacto ambiental

Resumen

Investigadores han desarrollado un nuevo método que utiliza espectroscopia de fluorescencia frontal-lateral para detectar la adulteración del aceite de oliva, reduciendo así el consumo energético y el impacto ambiental. Este método, descrito en la revista Food Chemistry, ofrece un análisis más rápido, facilitando las evaluaciones antiadulteración y detectando fraudes de tan solo el cinco por ciento. Esta técnica podría convertirse en una herramienta estándar para la monitorización de la calidad y el origen del aceite de oliva, a la espera de su evaluación y aprobación por parte de los organismos reguladores.

Investigadores de universidades marroquíes y francesas han desarrollado un nuevo método para detectar adulteración del aceite de oliva, lo que podría reducir significativamente el consumo de energía y el impacto ambiental.

Según los autores del investigacion, publicada en la revista Food Chemistry, la nueva herramienta también acorta el tiempo necesario para el análisis del aceite de oliva, lo que facilita in situ Evaluaciones antiadulteración más ampliamente accesibles.

"Aceite de oliva virgen extra adulteración, ya sea mezclándolo con aceites de oliva de menor calidad como "“El uso de aceite virgen o con otros aceites vegetales es una forma de engaño al consumidor y afecta negativamente la reputación de los productores”, dijo Hicham Zaroual. Olive Oil Times.

Zaroual, coautor del estudio, es científico del equipo de Tecnología Ambiental, Biotecnología y Valorización de Biorrecursos de la Universidad Abdelmalek Essaadi en Tetuán, Marruecos.

Según los autores, el fraude que involucra diferentes grados de aceite de oliva Es más difícil de detectar que las mezclas hechas con otros aceites vegetales.

"Este tipo de fraude reduce los beneficios nutricionales y sensoriales del aceite de oliva, engañando a los consumidores, especialmente bajo leyes estrictas que exigen una clasificación clara bajo certificaciones como DOP o IGP”, dijo Zaroual.

La DOP (Denominación de Origen Protegida) y la IGP (Indicación Geográfica Protegida) son certificaciones de calidad de la Unión Europea que aseguran la autenticidad de un producto en cuanto a contenido y origen.

"En este contexto, es crucial detectar incluso la adulteración más mínima para preservar la calidad del producto y la confianza del consumidor”, afirmó Zaroual.

El estudio reveló que la espectroscopia de fluorescencia frontal lateral logra una precisión de clasificación de hasta el 100 por ciento cuando se combina con un análisis estadístico avanzado, como el análisis discriminante de mínimos cuadrados parciales.

El análisis discriminante de mínimos cuadrados parciales es un método supervisado que aplica técnicas matemáticas y estadísticas a datos químicos (quimiometría) para clasificar muestras en función de sus perfiles espectrales.

Cuando un método es supervisado, significa que el modelo se entrena utilizando datos etiquetados.

En este caso, los investigadores ya sabían qué muestras de aceite de oliva eran aceite de oliva virgen extra y cuáles estaban adulterados, y en qué medida.

El modelo aprende a reconocer patrones asociados con cada categoría y luego utiliza ese conocimiento para clasificar muestras nuevas y desconocidas.

Según los investigadores, el nuevo método es más rápido, más sencillo y más rentable que las técnicas tradicionales como la cromatografía líquida de alto rendimiento y la cromatografía de gases-espectrometría de masas.

La cromatografía líquida de alta resolución se utiliza para separar y cuantificar compuestos en muestras líquidas. Impulsa la muestra a través de una columna de alta presión llena de material estacionario, donde los compuestos se separan según sus interacciones químicas.

Si bien la cromatografía líquida precisa y de alto rendimiento se considera engorrosa debido a la necesidad de solventes costosos, una preparación que consume mucho tiempo y equipos y capacitación especializados.

La cromatografía de gases-espectrometría de masas combina la cromatografía de gases para separar compuestos volátiles con la espectrometría de masas para identificarlos por sus fragmentos moleculares.

Si bien es muy preciso, es técnicamente complejo, costoso y se limita a muestras volátiles o derivadas de alteraciones químicas. Además, requiere una preparación exhaustiva y personal cualificado.

"La nueva técnica necesita recursos mínimos y puede procesar muchas muestras rápidamente”, dijo Zaroual. "Además, se puede aplicar en tiempo real, in situ, para detectar fraudes sin necesidad de laboratorios altamente sofisticados, lo que lo convierte en un paso innovador en el control de calidad”. 

Según los investigadores, la espectroscopia de fluorescencia frontal-lateral también destaca frente a otras técnicas espectroscópicas ya utilizadas para el análisis del aceite de oliva.

"“La espectroscopia de fluorescencia frontal-lateral se destaca por su método único de detección de la composición química del aceite de oliva a través de emisiones de luz fluorescente tras la exposición a una radiación específica”, dijo Zaroual.

"“Esto lo hace muy sensible a pequeños cambios químicos causados ​​por la adulteración o las condiciones de almacenamiento”, añadió.

Zaroual explicó que otras técnicas, como la espectroscopia de infrarrojo medio y cercano, se centran en medir la absorción de luz de las vibraciones moleculares, lo que las hace más adecuadas para analizar componentes específicos en lugar de identificar con precisión la adulteración.

"Las técnicas Raman también dependen de vibraciones moleculares, pero pueden verse afectadas por señales fluorescentes interferentes, lo que limita su eficiencia”, dijo Zaroual. "“La espectroscopia de fluorescencia frontal-lateral puede distinguir los aceites en función de sus emisiones fluorescentes en longitudes de onda específicas, como 430 nanómetros”, añadió.

Cuatrocientos treinta nanómetros es una longitud de onda analítica clave donde las diferencias químicas entre los aceites se hacen evidentes en la señal de fluorescencia, lo que permite una clasificación y cuantificación precisas a través del análisis quimiométrico.

Los investigadores descubrieron que las emisiones de fluorescencia a 430 nanómetros eran especialmente eficaces para distinguir entre el aceite de oliva virgen extra y las muestras adulteradas con aceites de menor calidad, como el aceite de oliva virgen refinado o aceite de orujo de oliva.

En esta longitud de onda, las señales de fluorescencia producidas por compuestos naturales, como clorofilas o marcadores de oxidación, mostraron diferencias claras y consistentes dependiendo del tipo y porcentaje de adulteración.

Estos patrones de emisión únicos se analizaron utilizando modelos quimiométricos como el análisis discriminante de mínimos cuadrados parciales, que logró una precisión de clasificación del 100 por ciento.

Según los autores, el nuevo método basado en espectroscopia de fluorescencia de cara frontal lateral es más fácil de utilizar y requiere sólo unos pocos minutos por análisis, significativamente menos tiempo que las horas necesarias para la cromatografía líquida de alto rendimiento o la cromatografía de gases-espectrometría de masas.

"“El análisis por espectroscopia de fluorescencia de cara frontal lateral toma solo unos minutos por muestra, con tres escaneos por muestra, lo que lo hace ideal para procesar grandes cantidades de muestras rápidamente”, dijo Zaroual. 

"“También minimiza el uso de productos químicos y disolventes, reduciendo tanto los costes como el impacto medioambiental”, añadió.

Los investigadores también observaron que el funcionamiento del equipo requiere significativamente menos energía que los métodos tradicionales.

"Además, no requiere habilidades altamente técnicas ni laboratorios avanzados, lo que lo hace accesible para los laboratorios de control de calidad en pequeñas almazaras”, añadió. "La espectroscopia de fluorescencia frontal lateral solo requiere una capacitación básica para operar el dispositivo e interpretar los resultados, lo que reduce la dependencia de personal altamente especializado”.

Su alta sensibilidad también permite detectar niveles muy bajos de adulteración.

""El estudio demostró que la espectroscopia de fluorescencia frontal lateral podía detectar una adulteración de hasta un cinco por ciento de aceite añadido cuando se mezclaba con aceite de oliva virgen extra, lo que demuestra la sensibilidad de la técnica", dijo Zaroual.

"“Esto lo hace adecuado para detectar incluso fraudes a pequeña escala que podrían ser difíciles de identificar utilizando métodos tradicionales”, añadió.

Según los investigadores, la mejor etapa para aplicar este método es durante la producción, donde cualquier fraude puede detectarse temprano, antes de que el producto ingrese a la cadena de suministro.

"“También se puede utilizar durante el envasado para controlar la calidad y garantizar la integridad del producto”, afirmó Zaroual. "“En caso necesario, se podrá aplicar durante la distribución o venta minorista para garantizar el cumplimiento de la normativa y proteger al consumidor final del fraude”. 

Los desafíos para obtener resultados óptimos con la espectroscopia de fluorescencia frontal lateral incluyen la influencia de factores externos, como el almacenamiento o la exposición a la luz y al calor, que pueden afectar las emisiones de fluorescencia e interferir con los resultados analíticos.

"Además, distinguir mezclas de aceites de oliva con perfiles químicos cercanos al aceite de oliva virgen extra puede ser difícil, lo que requiere modelos de referencia más precisos y la integración de herramientas estadísticas avanzadas”, dijo Zaroual.

"Interferencia química de polifenoles y los compuestos volátiles, que alteran las firmas de fluorescencia, son otro desafío potencial”, agregó.

Según los autores, la espectroscopia de fluorescencia frontal-lateral podría convertirse en una herramienta estándar para el seguimiento del aceite de oliva una vez que sea evaluado y aprobado por los marcos regulatorios.

"Con el desarrollo de protocolos estandarizados y el reconocimiento oficial por parte de organizaciones como el Consejo Oleícola Internacional, podría utilizarse para garantizar el cumplimiento de las certificaciones de origen y calidad como la DOP y la IGP”, afirmó Zaroual. "Ése fue uno de los objetivos al desarrollar esta técnica”. 

Según los investigadores, el trabajo futuro se centrará en cubrir una gama más amplia de aceites vegetales y perfeccionar los modelos predictivos para una detección de fraude más precisa.

"Los esfuerzos se centrarán en desarrollar dispositivos compactos y de bajo costo para uso en el campo por parte de productores y distribuidores”, dijo Zaroual. "El equipo también planea profundizar en el estudio de la fluorescencia en relación con el origen geográfico y varietal, para desarrollar un método basado en la huella geográfica”.

"Otros objetivos incluyen mejorar la sensibilidad para detectar niveles de adulteración inferiores al 0.5 por ciento e integrar inteligencia artificial sistemas para analizar datos en tiempo real”, concluyó Zaroual.