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Espectroscopia del infrarrojo cercano para la calidad de los alimentos

Espectroscopia del infrarrojo cercano para la calidad de los alimentos
Prime Aged Fillet Steak
© QUB

Santos y otros (2013) reexaminaron el uso de espectrómetros portátiles del infrarrojo cercano en la industria agroalimentaria. En este artículo exploraremos la evolución de los espectrómetros NIR para el estudio de la calidad de los alimentos.

En la industria alimentaria es necesario disponer de sistemas de análisis de control de calidad de los alimentos rentables y no destructivos. El resultado es el mayor interés por la espectroscopia de infrarrojo cercano (NIR) y el desarrollo de dispositivos portátiles que se pueden utilizar in situ. Los espectrómetros NIR portátiles son instrumentos potentes que ofrecen varias ventajas para el análisis no destructivo, online o in situ. Concretamente, el pequeño tamaño, el bajo coste, la solidez, la simplicidad del análisis, la interfaz de usuario de muestra, la portabilidad y el diseño ergonómico son características muy apreciadas.

Atienda a este vídeo de YouTube (sólo disponible en inglés) para comprender mejor cómo cuantificar la calidad de los alimentos mediante la espectroscopia.

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Qué es la espectroscopia del infrarrojo cercano

La radiación del infrarrojo cercano varía de 780 a 2500 nm del espectro electromagnético. La medida de la interacción entre esta radiación y una muestra da como resultado un espectro caracterizado por bandas de absorción débiles que son amplias y superpuestas. Los fundamentos de la espectroscopia vibracional ofrecen la teoría necesaria para interpretar este espectro característico.

Las bandas típicamente observadas en los espectros NIR corresponden a enlaces que contienen el átomo de hidrógeno, como C–H, N–H, O–H y S–H, que están presentes con frecuencia en la mayoría de los compuestos orgánicos y algunos inorgánicos. Un espectro NIR se compone esencialmente de capas y bandas de combinación que contienen información química e incluso física que resulta muy útil.

La quimiometría, descrita como la aplicación de las matemáticas, la estadística multivariante y la informática, desempeña un papel fundamental en la extracción de toda la información relevante e importante oculta en los espectros NIR.

Aplicaciones NIR

Santos y otros (2013) ofrecieron una visión general de las aplicaciones de los espectrómetros NIR portátiles en la industria agroalimentaria. Sin embargo, es importante destacar que muchos de estos estudios se realizaron en laboratorio, en lugar de en condiciones reales de producción. Las aplicaciones de NIR en la industria agroalimentaria incluyen:

  • Caracterización de parámetros internos y externos de frutas y verduras

  • Estado de conservación y contenido de grasa en carnes y pescados

  • Distinción entre bebidas y productos lácteos y evaluación de calidad

  • Contenido proteico de los cereales

  • Evaluación de la maduración de la uva en los viñedos

  • Análisis del suelo

El estudio concluyó que la espectroscopia NIR portátil resulta útil en un gran número de aplicaciones dentro de la industria agroalimentaria. Los estudios reexaminados destacaron las ventajas e inconvenientes de la espectroscopia NIR (tabla 1).

Tabla 1: Ventajas e inconvenientes de la espectroscopia NIR en el sistema alimentario

Ventajas Desventajas
Reducción de costes El investigador debe desarrollar modelos de calibración
Ensayos in situ Uso intensivo de recursos
Análisis no destructivos Requiere un análisis de referencia preciso y un gran conjunto de datos de calibración actualizados
Resultados multiparámetro Los dispositivos NIR son relativamente limitados en la detección (impidiendo su uso en el análisis de compuestos con bajas concentraciones (<0,1 %)
Respeto al medio ambiente Para su uso in situ, el usuario debe compensar cualquier condición ambiental que interfiera (como la luz y la humedad)

Puede encontrar el artículo completo de Santos y otros (2013) aquí.

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This article is from the free online

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