Investigadores del ceiA3 aplican una ‘nariz electrónica’ para identificar edulcorantes en la miel

Esta técnica, usada sobre todo en el campo de la ciencia forense para detectar cantidades muy pequeñas de explosivos o drogas en aeropuertos y aduanas, se ha empleado por primera vez para optimizar un método en la detección de adulteraciones en la composición de la miel.

Consiste en un método analítico que identifica mezclas por su alta sensibilidad para discriminar pequeñas cantidades de diferentes adulterantes. Además, presenta la posibilidad de trasladarlos a laboratorios de control de calidad por su manejo cómodo y ligero.

En concreto, se basa en la separación de iones en fase gaseosa, tal y como describe el grupo de expertos de la UCA en el artículo titulado Novel method based on ion mobility spectroscopy for the quantification of adulterants in honeys, publicado en la revista Food Control.

La estructura de este sistema es la misma que la empleada en un método pionero con una 'nariz electrónica', diseñado por este grupo de investigación con la finalidad de detectar la existencia de acelerantes como el diésel, la gasolina, la parafina y el etanol en incendios. En ella, los compuestos volátiles que componen la sustancia analizada se someten a un proceso previo de calentamiento y vaporación durante un tiempo optimizado y se aísla así el gas que se concentra en la parte superior (espacio de cabeza). "Tras la ionización química, los iones recorren el denominado 'tubo de deriva', una zona donde hay diferentes campos magnéticos y, en función de la carga que tenga el ion, así como su tamaño y su forma, lo atraviesa siguiendo una trayectoria concreta: una línea recta, haciendo curvas o con una ligera inclinación", explica la investigadora del ceiA3 de la Universidad de Cádiz, María José Aliaño-González, responsable de este estudio.

Denominada espectrometría de movilidad iónica, esta herramienta determina el tiempo que emplea cada ion en pasar por el tubo y en función de ese período, el grupo de investigadores puede conocer qué tipo de moléculas son y a qué edulcorantes corresponden. "Este sistema nos permite sacar la 'huella dactilar' de cada compuesto. La de la miel indica las intensidades alcanzadas por unos iones en sus tiempos específicos para pasar por ese tubo de deriva. Así que, por ejemplo, si este producto se caracteriza por un ion que tarda 1.900 milisegundos en atravesar el tubo y el de azúcar moreno tarda 1.350, observamos las intensidades a ambos tiempos. La miel pura tendrá una intensidad alta a 1.900 y baja a 1.350, mientras que una muestra adulterada con azúcar moreno presentará intensidades promedias a ambos tiempos como resultado de la mezcla", apunta la investigadora.

Asimismo, otra variable que proporciona este método es el porcentaje de adulteración de la miel. "Mediante una operación de estadística matemática, el sistema nos muestra el porcentaje de adulterante que contiene el producto y qué tipo de edulcorante es", asegura Aliaño-González.

Más precisa y portátil

Durante el proceso, el grupo de expertos comprobó que, si la cantidad de edulcorante sobrepasa el 50% con respecto a la miel, el color del producto y la densidad varía, provocando un rechazo por parte de la percepción del consumidor. Por ello, han estudiado el rango de adulteración correspondiente del 5% al 50% con cinco edulcorantes diferentes comúnmente utilizados en el mercado. "El sirope de arroz es completamente transparente y su introducción en la miel no afecta al color final. Pero en el caso del azúcar moreno, pierde la consistencia densa de la miel. Si supera el 50%, es mucho más líquida", resalta como ejemplos la autora del estudio.

Otra de las ventajas principales de esta técnica, a la que se le suma su condición de sostenible porque no altera el proceso final, es la posibilidad de realizar el análisis de control de calidad in situ. "Esta opción evita inspecciones rutinarias largas, costosas y que requieren analistas específicos. Se puede llevar el equipo donde se quiera analizar el producto, sea cual sea el eslabón de la cadena de producción: en el punto de extracción de la miel procedentes de los panales, en los depósitos de almacenamiento, durante el transporte, una vez en la envasadora… Allí donde se quiera comprobar que la miel no ha sufrido cambios", puntualiza esta científica.

En estudios previos realizados por este grupo de expertos sobre la adulteración de la miel, emplearon otros métodos como la espectroscopia infrarroja, una técnica común en análisis de alimentos, y la quimiometría, que unifica matemáticas, estadística y química, con las que habían logrado conocer tanto las cantidades como las sustancias añadidas posteriormente al producto.

Con la aplicación de la espectrometría de movilidad iónica, los investigadores han conseguido resultados más precisos. "Tiene una mayor sensibilidad que otras técnicas utilizadas con anterioridad, puesto que localiza partes por billón y la fiabilidad del proceso es del 100%", apunta la responsable del estudio.

Para lograr estos resultados, la herramienta dispone de una aguja que pincha el aire concentrado sobre la miel en la parte superior interna del bote. Estos compuestos volátiles se inyectan en el sistema, que inmediatamente los analiza, identifica y cuantifica.

Edulcorantes que 'dejan huella'

Este trabajo se ha desarrollado con miel milflores con Denominación de Origen de Granada. Asimismo, la fase de validación del método empleado se realizó también con mieles puras de diferentes puntos de Andalucía, como Jerez de la Frontera, Córdoba y Almería.

Tanto en la fase de investigación como en las réplicas del estudio, las muestras de miel pura se adulteraron con cinco edulcorantes artificiales comúnmente utilizados en el mercado y a distintos niveles: azúcar moreno, azúcar invertido, sirope de arroz, sirope de maíz y sirope de maíz de alta fructosa. Este último, según los expertos, es el más utilizado en la adulteración de mieles.

Una vez validado, el grupo de investigación pondrá a disposición de los distintos laboratorios de control de calidad, así como instituciones gubernamentales como la Junta de Andalucía este método analítico y las pautas necesarias para el análisis de muestras basado en el mismo.

Referencia bibliográfica: María José Aliaño-González; Marta Ferreiro-González; Estrella Espada-Bellido; Gerardo F. Barbero y Miguel Palma: Novel method based on ion mobility spectroscopy for the quantification of adulterants in honeys. Food Control. Marzo de 2020.

Fuente: ceiA3