TECNOLOGÍA INFRARROJA PARA LA DETECCIÓN DE ADULTERANTES EN EL SECTOR LÁCTEO

 

TECNOLOGÍA INFRARROJA PARA LA DETECCIÓN DE ADULTERANTES EN EL SECTOR LÁCTEO

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La adulteración de alimentos ha sido una problemática a lo largo de la historia, desde el momento en que inició el comercio de alimentos y se empezó a recibir dinero a cambio de la producción de los mismos. Durante los siglos XVII y XVIII se vivió el auge de la adulteración de alimentos como consecuencia de la creciente demanda de estos, la cual se asociaba con el aumento de la población y los numerosos descubrimientos científicos; especialmente en el campo de la química.

Cada descubrimiento químico era una oportunidad para adulterar diferentes tipos de alimentos con sustancias que no podían ser detectadas por los controles sanitarios y de higiene de la época, dificultando así el control de calidad de los productos de consumo humano. En razón a que cada vez era más difícil detectar los componentes utilizados para modificar propiedades físicas y nutricionales en los alimentos, fue necesario implementar métodos de análisis químicos específicos; hoy en día llamados métodos de referencia o métodos tradicionales.

Con el constante crecimiento de la población, y como consecuencia del aumento en la demanda de alimentos, se fueron presentando cambios tecnológicos con los que las industrias fueron modificando sus procesos de producción para que fuesen más eficaces y eficientes; esto conllevó a la necesidad de generar mayor cantidad de análisis químicos para controlar la calidad de los alimentos producidos y la veracidad de sus propiedades nutricionales, exigiendo una rapidez superior de los métodos de análisis y la entrega de resultados confiables por parte de los mismos, y disminuyendo los tiempos para la toma de decisiones que podrían afectar todo el proceso de producción de un determinado alimento y representar pérdidas o ganancias considerables para la industria.

En respuesta a la necesidad previamente mencionada se crearon equipos capaces de realizar análisis simultáneos de distintos parámetros y, al mismo tiempo, de arrojar resultados confiables, dando origen a la tecnología que hoy se conoce como “Tecnología Infrarroja”; ésta se aplica a una gran variedad de alimentos como lo son la leche y sus derivados.

El análisis de alimentos por infrarrojo se efectúa específicamente mediante la técnica conocida como “Espectroscopia por Infrarrojo”, la cual utiliza la vibración propia de cada una de las moléculas que forman el alimento o muestra que se desea analizar; la vibración fundamental de cada molécula crea lo que se denomina “espectro vibracional”, este es único para cada molécula, por lo que se considera como su huella digital.

Alimentos como la leche y sus derivados son generalmente productos susceptibles a adulteraciones puesto que su proceso inicia con actividades agrícolas que determinan la nutrición del animal, pasan por procesos ganaderos para el ordeño y, finalizan en plantas de producción para el tratamiento y transformación de la leche cruda; la cual se constituye como la principal materia prima.

Las empresas procesadoras de leche realizan el pago de la materia prima de acuerdo a la composición de la misma, teniendo en cuenta el contenido de parámetros como la grasa, la proteína o los sólidos totales. Esto desarrolla un interés particular en encontrar formas económicas de alterarlos con el fin de obtener un pago superior por la misma cantidad de leche; dichas adulteraciones modifican el valor nutricional del producto y generan pérdidas para las empresas productoras de derivados lácteos, ya que efectúan pagos superiores por materias primas adulteradas.

El análisis por espectroscopia infrarroja y el espectro vibracional de la muestra cobran importancia en el momento de determinar si la materia prima que va a entrar a proceso está o no adulterada. Debido a que el espectro de una muestra es su huella digital, cualquier sustancia que se agregue y no haga parte de la naturaleza de la misma, y a la vez, modifique sus características fisicoquímicas, va a representar un cambio en la naturaleza de la muestra y, por tanto, un cambio en su huella digital.

 

Un ejemplo de lo anteriormente expuesto se puede observar en la Imagen 1, en esta se compara el espectro promedio de la leche de vaca cruda y el espectro de una leche adulterada.

leche_grafica Imagen 1. Representación gráfica de los espectros de una muestra leche cruda de vaca y una muestra de leche cruda de vaca adulterada. Fuente: FOSS
 
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Las diferencias que se presentan en los espectros es lo que los equipos de espectroscopia por infrarrojo emplean para determinar si una muestra ha o no ha sido adulterada.

Ahora bien, es importante aclarar cómo detecta el equipo de infrarrojo el tipo de adulterante utilizado. Como se explicó con anterioridad, cada molécula tiene un espectro vibracional característico; esto también aplica a las moléculas de los adulterantes; entre los cuales se encuentran la sucrosa, el bicarbonato de sodio, el formaldehido y la urea, entre otros. Cada una de dichas moléculas representa un cambio característico en el espectro “natural” (sin adulteraciones) de la muestra, y permite detectar, según el cambio que genere, que tipo de adulterante fue utilizado.

Todos los análisis realizados por química tradicional representan una alta inversión en reactivos y equipos especializados para determinar cada uno de los parámetros, largos periodos de análisis que se traducen en contratación y tiempo de personal capacitado para desarrollar los mismos, y un alto riesgo por manejo de sustancias químicas peligrosas.

Utilizando el método de detección de adulterantes por espectroscopia infrarroja, todos estos factores se reducen considerablemente debido a que esta técnica es capaz de detectar varios adulterantes en un único análisis, no requiere el uso de reactivos peligrosos como ácidos y bases, así como tampoco de personal especializado en métodos de análisis químico, y reduce costos en consumo de reactivos. Adicionalmente, ésta genera resultados más precisos en razón a que disminuye el error humano que se incluye normalmente en los resultados arrojados por los análisis elaborados mediante química tradicional.

 

En conclusión, la tecnología infrarroja para el análisis de adulterantes en la industria láctea es una herramienta diseñada para volver más eficaces y eficientes los controles de calidad del sector, y garantizar la composición fisicoquímica de las materias primas empleadas para la producción de los derivados lácteos, los cuales conforman parte esencial de la alimentación diaria de toda la población.