Un nuevo método identifica las avellanas rancias sin sacarlas de la bolsa
Una investigación liderada por la URV utiliza luz infrarroja para determinar el estado de oxidación de los ácidos grasos de las avellanas sin destruirlas, una tecnología que podría dotar al sector de nuevos estándares de calidad.
Avellanas.
Universitat Rovira i Virgili
El investigador del Departamento de Química Analítica y Química Orgánica de la URV, Jokin Ezenarro, ha dirigido la investigación.
Universitat Rovira i Virgili
Se acabaron las avellanas rancias: un equipo de investigación de la URV ha desarrollado un método que permite identificar los frutos secos que se han echado a perder por oxidación. La técnica utiliza luz infrarroja para determinar la composición química de las avellanas sin ni siquiera sacarlas de la cáscara. El nuevo sistema supera las limitaciones de los métodos tradicionales y permite identificar el estado de todas las avellanas de un paquete en un solo análisis, sin necesidad de preparar o destruir la muestra. Los autores sostienen que la aplicación de esta tecnología ayudaría a mejorar las técnicas de envasado y los sistemas de distribución y reduciría significativamente las pérdidas en el comercio de frutos secos, al tiempo que ofrecería nuevos estándares de calidad al sector.
Cataluña es tierra de frutos secos, especialmente en las regiones del sur del país. Aunque el sector está dominado principalmente por las almendras, la avellana ocupa el segundo lugar en términos de producción anual. En Cataluña, hay más de 90 cooperativas productoras de frutos secos con un valor global de más de 75 millones de euros y el sector está fuertemente orientado a la exportación. La mayoría de las cooperativas que producen avellanas se encuentran en la zona de Tarragona, según datos de la Federación Catalana de Cooperativas Agrarias.
Las buenas prácticas en la transformación, envasado y distribución de este producto son cruciales para evitar pérdidas y garantizar su calidad a largo plazo. En las avellanas, la oxidación de los ácidos grasos insaturados que contienen provoca su enranciamiento. El contacto con el oxígeno y la acción de la luz incrementan estas reacciones. "Esto significa que la velocidad de oxidación aumenta cuando los frutos secos no están correctamente envasados", explica Jokin Ezenarro, investigador del Departamento de Química Analítica y Orgánica de la URV y autor principal de la investigación.
Cámaras hiperespectrales
Con este objetivo, el equipo de investigación ha desarrollado un sistema para monitorizar la oxidación de las avellanas, que permitiría a productores y comerciantes determinar su calidad antes de comprarlas o venderlas. El método desarrollado por Ezenarro utiliza una cámara hiperespectral, un dispositivo capaz de determinar el estado de oxidación en todo el envase: "Es un espectrofotómetro; aplica un haz de luz en cada punto y proporciona información sobre la composición de la muestra en función de cómo interactúa".
El aparato utiliza radiación infrarroja, que tiene una longitud de onda mayor que la luz visible y una frecuencia menor que la luz verde, lo que la hace invisible al ojo humano. "Todas las moléculas orgánicas absorben luz infrarroja; las frecuencias a las que lo hacen y la intensidad con la que lo hacen varían en función de su composición", señala el investigador de la URV. Esto es lo que les permite identificar frutos secos con compuestos químicos que han sido provocados por la oxidación.
Mientras que tradicionalmente los espectrómetros se diseñaban para estudiar un único punto de una muestra, las cámaras hiperespectrales están cambiando este paradigma. Al igual que en una cámara convencional, en la que muchos puntos de luz -píxeles- componen la imagen, estos dispositivos determinan el espectro infrarrojo de toda una superficie. En este caso, se trata de una ventaja competitiva que permite determinar el estado de oxidación de una bolsa entera de avellanas, sin ni siquiera sacarlas de la bolsa. -
Según Ezenarro, en química analítica se está produciendo un alejamiento de los métodos de análisis destructivos y laboriosos: "Estas nuevas técnicas son más ecológicas, no necesitan reactivos y no requieren preparación de la muestra; de hecho, con este método ni siquiera es necesario que el instrumento de medida entre en contacto con la muestra". El correcto funcionamiento de la técnica dependerá de variables como el material o el grosor del envase, que pueden afectar al espectro infrarrojo. Para establecer una relación entre el espectro electromagnético captado por la cámara y la calidad -y el estado de oxidación- de las avellanas, el equipo de investigación tuvo que calibrar el dispositivo. Para ello, las avellanas se incubaron durante 78 días en diversas condiciones, algunas más propicias que otras para su conservación. Entre ellas estaban el envasado al vacío, el almacenamiento en una atmósfera protectora de nitrógeno, la exposición a la atmósfera y la exposición a diversos grados de luz. Con estos datos construyeron un modelo matemático capaz de comparar los datos analíticos de la muestra con su estado de conservación.
El nuevo método ha permitido a los investigadores confirmar que las principales causas de la oxidación de las avellanas son la atmósfera con la que están en contacto y la luz a la que están expuestas, siendo el tiempo de almacenamiento el principal motor del proceso de oxidación. "Pudimos comprobar que el proceso de envasado al vacío era el más eficaz y que la exposición a la luz afecta significativamente a la estabilidad del producto", explica Ezenarro.
A pesar de haber demostrado que existen cambios químicos mensurables en la superficie de las avellanas debidos a los procesos de oxidación, el equipo quiso ir un paso más allá y determinar si éstos repercuten en la experiencia sensorial del consumidor. Según Ezenarro, se trataba más bien de "validar la metodología, es decir, determinar si lo que medimos es también perceptible por el ser humano". Los resultados de las pruebas sensoriales demostraron que existe una relación entre los datos observados con espectroscopia y la experiencia sensorial de las personas: las muestras almacenadas en contacto con la atmósfera y expuestas a la luz estaban significativamente más rancias.
La nueva tendencia a desarrollar métodos para controlar la calidad de los productos sin destruirlos ofrece una ventaja competitiva a las empresas de muchos sectores diferentes. De hecho, en el sector de los frutos secos, ayudaría a mejorar las técnicas de envasado y los sistemas de almacenamiento y distribución y a reducir considerablemente las pérdidas, ofreciendo al mismo tiempo nuevos niveles de calidad. Aunque la tecnología aún no está al alcance de todos (los instrumentos necesarios pueden costar más de 50.000 euros) empiezan a aparecer sistemas que, con procesos muy similares al desarrollado por el equipo de Ezenarro, pueden distinguir entre almendras amargas y dulces o entre plásticos en una cadena de reciclaje. En palabras del propio investigador, "la cámara hiperespectral ha llegado para quedarse".
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