“Aplicación de la espectroscopia Infrarroja y Análisis Multivariable para identificar adulteraciones en la carne molida de res”

Departamento de Biofísica y Departamento de Ingeniería Bioquímica. Escuela Nacional de Ciencias Biológicas, IPN.

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La carne molida de res es de las más solicitadas y por su naturaleza es fácil adulterarla con carne de otras especies (caballo, cerdo), con vísceras o despojos (hígado, riñón, pellejos) o con proteínas de origen vegetal (soya texturizada) que son más baratas (Hargin, 1996).
La adulteración, es decir, sustitución de carne con las alternativas más baratas, es un tipo de fraude que puede implicar problemas de salud y religiosos a los consumidores (Barai et al., 1992). Por ello, los comerciantes y consumidores necesitan asegurarse que cuando adquieren un producto específico, reciban exactamente lo que pagan y no un material adulterado (Dean et al., 2006).

Para identificar adulteraciones en carne de res se han propuesto varias técnicas como la cromatografía de gases (Saeed et al., 1986), electroforesis (Barai et al., 1992) y ensayos de DNA (Ebbehoj y Thomsen, 1991a y b); sin embargo, estos métodos consumen mucho tiempo, son costosas y necesitan cantidades considerables de disolventes y reactivos (considerados problemáticos desde el punto de vista ambiental); en cambio, la espectroscopia de infrarrojo, se ha convertido en una opción para el análisis cualitativo y cuantitativo de los alimentos. Con la combinación de la Espectroscopia Infrarroja Media por Transformada de Fourier (MID-FTIR) y los programas estadísticos multivariables, se pueden desarrollar modelos de predicción, que permiten conocer cuantitativamente la composición de una muestra, lo que se conoce como análisis quimiométrico.

Los modelos quimiométricos se han empleado en la industria de los alimentos para identificar adulteraciones en: purés de fresa (Holland et al., 1998), aceite de oliva (Lai et al., 1995; Marcos et al., 2002; Tapp, 2003) y en productos de chocolate y pasteles (Che-Man et al., 2005; Syahariza et al., 2005), por mencionar algunos. Por tanto, esta técnica puede aplicarse para identificar adulteraciones en la carne molida de res.

Objetivos específicos.
Desarrollar modelos quimiométricos acoplados a Espectroscopía Infrarroja Media por Transformada de Fourier (MID-FTIR) con Reflectancia Total Atenuada Horizontal (HATR) para identificar adulteraciones en carne molida de res y su composición química. Desarrollar el modelo SIMCA (Soft Independent Modeling Class Analogy) para discriminar entre muestras adulteradas y no adulteradas.

La naturaleza de la carne molida de res ofrece muchas posibilidades para adulterarse con carne más barata (carne de caballo), con vísceras o despojos (hígado, riñón y pellejos) y/o proteínas vegetales (proteína de soya texturizada).

Las técnicas tradicionales para identificar adulteraciones en la carne molida de res consumen mucho tiempo, son costosas y/o necesitan cantidades considerables de disolventes y reactivos. La Espectroscopia Infrarroja Media por Transformada de Fourier (MID-FTIR) representa una técnica muy empleada en el control de calidad, debido a que es un método rápido (las pruebas pueden llevarse acabo en 1-2 minutos), no se requiere preparación de la muestra, es fácil de usar, no es invasivo ni destructivo, se utiliza poca muestra en el análisis y no se produce material de desecho durante el estudio. El desarrollo de modelos quimiométricos basados en la señal infrarroja por Transformada de Fourier (FTIR-HATR) ha demostrado ser una opción atractiva para identificar adulteraciones y para determinar simultáneamente la composición química (humedad, grasa, proteínas, cenizas y carbohidratos) de las muestras. Asimismo, existen modelos quimiométricos como SIMCA (Soft Independent Modeling Class Analogy) que permiten clasificar diferentes materiales y discriminar muestras desconocidas.

Con base en lo anterior, el presente trabajo tuvo como objetivo desarrollar modelos quimiométricos acoplados a Espectroscopia Infrarroja Media por Transformada de Fourier con Reflectancia Total Atenuada Horizontal (MID-FTIR-HATR) para identificar y cuantificar adulteraciones en carne molida de res y proporcionar al mismo tiempo su análisis proximal. También se desarrolló el modelo quimiométrico SIMCA para discriminar entre muestras adulteradas y no adulteradas.

Esta investigación generó información importante ya que demostró que la Espectroscopia Infrarroja Media por Transformada de Fourier (MID-FTIR) es una técnica rápida, directa (no se necesita preparar la muestra), no es invasiva ni destructiva, que emplea poca muestra en el análisis y no se genera material de desecho. En conjunto con quimiometría demostró ser una opción atractiva para identificar tanto adulteraciones en carne molida de res como para determinar simultáneamente la composición química (humedad, grasa, proteínas, cenizas y carbohidratos) de las muestras adulteradas.

Es importante identificar adulteraciones en la carne molida de res por ser un problema en la industria alimentaria al ser sustituida por materiales más baratos como carne de otras especies (caballo, cerdo, cordero, pollo), menudencias (hígado, riñón, corazón), sangre, agua, huevo, gluten y proteínas de origen vegetal (soya texturizada). De esta manera, la adulteración de la carne molida de res además de considerarse una acción fraudulenta por los beneficios económicos que obtienen las personas que realizan esta actividad, puede implicar problemas religiosos o de salud debido a que ciertos individuos pueden tener reacciones alérgicas a los ingredientes que se utilizan para adulterar la carne de res. Por estos motivos, la presente investigación demostró que la espectroscopia infrarroja media y quimiometría es una herramienta potencial para identificar adulteraciones en la carne molida de res de manera más rápida, sin manipulación física o química de las muestras y que tiene requerimientos de operación muy bajos en comparación con los métodos tradicionales que son laboriosos, costosos, consumen tiempo, necesitan cantidades considerables de reactivos y disolventes además de considerarse ambientalmente dañinas.