Investigadores del grupo de Mejora de la calidad agroalimentaria de la Universitat Jaume I de Castellón han desarrollado una nariz electrónica que compara las características aromáticas de diferentes muestras de un alimento.

Contar con un sistema de olfato electrónico que permita discriminar qué tomates, melones o cualquier otro tipo de productos

La investigadora Mercedes Valcárcel analiza el aroma de varias muestras con la nariz electrónica.

tienen un aroma más atractivo resulta especialmente útil para las empresas.

Hasta ahora las conocidas narices electrónicas no “olían” igual y cambiaban a lo largo del día en función de las condiciones del laboratorio. Para subsanar estas derivas, los investigadores han hecho un amplio trabajo de corrección a través de una metodología “que es extrapolable a otros equipos”, explica el investigador de la UJI Salvador Roselló.

Esta metodología permite corregir la deriva de los análisis en el día y entre días, y parte de la tesis realizada por Mercedes Valcárcel Optimización del proceso de evaluación y selección de germoplasma de tomate por características de calidad organoléptica: uso de tecnología NIR y sensores electrónicos.

El sistema de olfato electrónico es un instrumento dotado de sensores químicos y de un programa quimiométrico de reconocimiento de modelos, que es capaz de reconocer y comparar olores individuales o complejos. Al igual que el sistema olfativo humano, su objetivo es relacionar el aroma que se percibe con una respuesta que, tras ser almacenada en la memoria, sirva como modelo en posteriores análisis. Las narices electrónicas han encontrado en el sector agroalimentario uno de sus campos naturales de actuación.

La nariz electrónica permite analizar un número elevado de muestras manteniendo la huella aromática de conjunto. Hasta el momento los dos sistemas empleados habitualmente para el análisis de muestras son, explica Roselló, “por una parte, un panel de cata formado por expertos que te da información muy valiosa pero tiene un uso limitado y costoso, ya que sólo se pueden realizar unas pocas catas al día.

El otro sistema es el análisis químico, a través de un espectrómetro de gases-masas, que da información sobre todos los compuestos volátiles de un producto de forma que puedes comparar entre variables, pero es una información excesivamente abstracta en la que se pierde la evaluación global del conjunto”. La nariz electrónica reúne características interesantes de estos dos sistemas tratando de evitar algunos de sus problemas.

“En un programa de mejora para seleccionar variedades a veces tienes cientos o miles de muestras, porque estás seleccionando una generación segregante, donde hay individuos bastante distintos y lo que quieres es quedarte con los mejores.

Eso descarta totalmente un panel de cata y la selección analítica da más información pero se pierde el conjunto”, explica el investigador, señalando como ejemplo que en el caso de los tomates “están implicados más de 40 aromas y no importa cuanto más mejor, sino que el conjunto tenga una percepción que se considere adecuada”.

Otra ventaja del uso de estos equipos es que se pueden congelar las muestras e ir evaluando paulatinamente todas las muestras de modo que “en un periodo de unos meses puedes haber evaluado cantidades importantes de muestras”.

El grupo de investigación de la UJI está aplicando las posibilidades que abre la nariz electrónica en estudios para la mejora de las variedades de tomates.

“También tenemos experiencia en la investigación con melones por lo que sería fácilmente extrapolable. Para trabajar con otros productos tendríamos que ajustar los parámetros de uso del equipo”, señala Roselló. La Jaume I trabaja con diferentes empresas de tomates y melones.

Muy útil para las semillas

La nariz electrónica es especialmente útil, según señala Roselló, para empresas de semillas, que necesitan seleccionar su material vegetal y ofrecer un producto diferenciado, por lo que dedican importantes recursos a I+D. También puede resultar especialmente útil para mejorar los sistemas de control de calidad de las firmas de manufacturados alimenticios.

Todos los sistemas de nariz electrónica que existen en el mercado constan de tres partes diferenciadas. La primera de ellas implica la toma de muestra que, dadas las características de volatilidad de la misma, se fundamenta en la técnica del espacio de cabeza estático.

Los volátiles, concentrados por calentamiento en la fase vapor que está sobre la muestra (líquida o sólida) son introducidos en el sistema de sensores que miden las diferentes propiedades físico-químicas de los componentes del aroma, convirtiendo el olor en la señal mensurable que un ordenador se encarga de procesar -mediante técnicas quimiométricas-, proporcionando un gráfico que representa la huella digital de dicho olor. Así pues, toma de muestra, conjunto de sensores y sistema de tratamiento de datos son las partes esenciales de cualquier tipo de nariz electrónica comercial.

Artículo publicado en Servicio de Información y Noticias Científicas (SINC)