La espectroscopia se ha convertido en una herramienta poderosa, rápida y no destructiva para el análisis y control de calidad en la industria alimentaria, impulsada por una creciente conciencia entre los consumidores sobre la calidad de los productos que están comprando, y las normas y reglamentos que rigen esta calidad.
Gracias a esta técnica -que a su vez ha evolucionado durante la última década gracias al desarrollo de sensores y componentes ópticos más avanzados-, propiedades como el contenido de proteínas, grasas, agua y azúcar pueden ahora identificarse con rapidez sin necesidad de tomar una muestra física, así como características como el color, la madurez, la firmeza y el nivel de magulladuras o podredumbre.
Todo esto ha hecho de la espectroscopia un instrumento ideal para analizar los alimentos en aplicaciones de clasificación y control de calidad de alto rendimiento, lo que permite a los proveedores ofrecer un nivel de calidad constante a sus consumidores.
La industria alimentaria se ha familiarizado con técnicas de detección como la espectroscopiadebido a la necesidad de técnicas de cribado más rápidas y fáciles que están siendo impulsada por las agencias reguladoras y los consumidores.
Técnicas para llevar a cabo una clasificación espectral de alimentos
Las aplicaciones de clasificación han sido durante mucho tiempo el principal uso espectroscopia en la industria alimentaria. La tecnología de infrarrojo cercano (NIR) de Avantes, por ejemplo, se ha utilizado para inspeccionar manzanas durante más de una década.
La clasificación de las manzanas se puede realizar colocando el espectrómetro sobre un sistema de transporte en una línea de producción. Si una manzana no cumple los criterios de inspección el sistema de control registrará el tiempo de la medición espectroscópica y lo utilizará para calcular la apertura de una válvula de selección con el fin de retirarla del lote principal.
El rango de 600 – 1100 nm (espectroscopia Uv-Vis) se utiliza para analizar frutas como las manzanas, cuando se busca analizar otros productos alimenticios, como el grano o el maíz, por ejemplo, se requieren longitudes de onda más altas, espectroscopia NIR hasta 1.700 nm.
La radiación infrarroja (NIR) es ideal para analizar la composición interna de los alimentos gracias a su capacidad de penetrar profundamente con menos dispersión y estudiando la absorción de sobretonos de las vibraciones de los enlaces químicos. Los espectros resultantes son a menudo complejos, sin embargo, cuando se procesan utilizando un modelo quimiométrico bien desarrollado, pueden utilizarse para identificar características como la madurez, su dulzura o su duración de almacenamiento de frutas y hortalizas.
Se ha producido un auge de clientes y hoy en día los espectrómetros NIR utilizados en la clasificación de alimentos se han vuelto mucho más rápidos y precisos.
Por ejemplo, hoy hay desarollados sistemas de clasificación de manzanas que trabajan a un ritmo mucho más rápido y con mayor sensibilidad. Un caso claro es el uso del espectrometedo UV-Vis AvaSpec-HS2048XL, que permite inspeccionar hasta 10 manzanas por segundo,permite un proceso de clasificación de mayor rendimiento.
Criterios para elegir un buen espectrofotometro para clasificación de alimentos
Para que un espectrómetro sea adecuado para la inspección de alto rendimiento en las líneas de producción de alimentos, no sólo tiene que ser rápido y sensible y lo suficientemente robustopara hacer frente a la vibración continua de las máquinas de clasificación. El diseño y la fabricación de un sistema sin piezas móviles es, por lo tanto, clave para evitar movimientos en las partes móviles debido a las vibraciones, que de otro modo llevarían a que el instrumento tuviera que ser reajustado diariamente.
Los espectrometros compactos sin partes móviles, son sin duda la mejor solución. Sin embargo, la colocación de los componentes ópticos en esos espectrómetros presenta un desafío particular durante la fabricación, ya que el proceso debe realizarse con precisión y con un alto nivel de reproducibilidad en múltiples productos.
Fabricantes como Avantes,están pasando de utilizar procedimientos de ajuste manual a una maquinaria semiautomática para posicionar cada componente óptico dentro de sus espectrómetros, lo que permite que los instrumentos se produzcan con mayor precisión a un modelo computarizado y, por lo tanto, a un mayor nivel de reproducibilidad. Un caso claro de esta nueva tendencia es el nuevo modeloAvaSpec-Mini-NIR que se produce con Robots automatizados mejorando las reproducibilidad y estabilidad de los espectrometros.
La espectroscopia ha venido para quedarse y se estima que en el 2024 , el sector de las NIR constituirá más del 55% del mercado general de la espectroscopia de procesos, en buena parte ayudado del aumento de la demanda en la industria alimentaria.
