NIRS: No hablemos de «nuevas tecnologías» sino de buenas aplicaciones

NIRS: No hablemos de «nuevas tecnologías» sino de buenas aplicaciones

¿Y si tuviéramos una herramienta que pudiéramos llevar en el bolsillo y que nos permitiera controlar la calidad de los productos alimenticios en cualquier punto de su producción?

Pues muy señor@s mi@s, ¡¡¡la tenemos!!! Parece un anuncio vendiendo la panacea, lo sé, pero es que no voy más allá de la realidad… hablo de la tecnología de Espectroscopia de infrarrojo cercano, conocida como NIRS (Near Infrared Spectroscopy, por sus siglas en inglés), que lleva en nuestras vidas más de 30 años y, por fin, estamos apuntando bien aplicándola en lugares y momentos que nos pueden sacar de muchos aprietos en nuestro día a día dentro del sector agroalimentario, ¡pues démosle el trato que se merece!

NIRS portátil con muestra del proyecto CARNIQUS

Bueno, siendo rigurosos con esta tecnología, el análisis de infrarrojo cercano es una técnica instrumental en el campo de la espectroscopia molecular, que necesita del tratamiento quimiométrico de los datos obtenidos, debido a que la señal obtenida en el infrarrojo cercano es tan compleja que las bandas del espectro son difíciles de interpretar. Y aquí empezamos con los términos complicados… ¿¿quimiometría?? Pues sencillamente, técnicas estadísticas a las que hay que aplicar la lógica, un buen sentido común y mucha química!!!

La metodología seguida empleando la espectroscopía NIR nos conduce a través de análisis dirigidos a la caracterización de los productos mediante la cuantificación de parámetros analíticos que nos resulten de interés o que sean críticos para llevar un control de calidad tanto de las materias primas como de los productos durante su procesado o del producto final.

Además, otra de las aplicaciones de esta técnica es que es capaz de discriminar los productos siguiendo los estándares de calidad marcados por la propia empresa en cada momento del procesado. En este caso, se trata de modelos de clasificación (no dirigidos) que te permiten identificar o detectar que algo ha cambiado en el producto, pudiendo deberse a algún cambio en las materias primas (diferencias en la composición nutricional), cambios entre lotes (que pueden afectar al producto final), problemas en producción (dosificaciones de los ingredientes) e incluso si hay alguna adulteración en algún ingrediente empleado o una posible contaminación en su elaboración.

La verificación de un proceso productivo depende generalmente de los resultados obtenidos en un laboratorio a través de métodos analíticos largos y costosos, lo que implica tiempos de respuesta “no inmediatos”. La tecnología NIRS es una herramienta de análisis que nos permite llevar la trazabilidad en cualquier punto y a lo largo de toda la cadena de producción y, por tanto, nos proporciona importantes ventajas en la toma de decisiones o detección de problemas in situ.

Hoy en día, ya se dispone de equipos portátiles no mucho mayores que un smartphone, capaces de analizar multitud de productos con solo seleccionar el modelo adecuado en cada momento. Aunque, todo hay que decirlo, estos modelos han de ser meticulosamente desarrollados por personal experto en la tecnología y para eso estamos aquí los centros de investigación, como CARTIF.

Ya son casi 15 años desde que me crucé con esta tecnología gracias a una colega que trabajaba con ella y fue por puro convencimiento que tomé el testigo de esta gran técnica con la que sigo avanzando, aprendiendo y trabajando, para que las empresas, especialmente el sector agroalimentario, la conozcan y se aprovechen de todas sus bondades.

¿Para qué sirve un NIR on-line?

¿Para qué sirve un NIR on-line?

El control de calidad de los productos que consumimos diariamente se lleva a cabo mediante métodos de referencia que presentan grandes limitaciones en cuanto a la necesidad de realizar un muestreo (que puede ser representativo o no del conjunto), que además conlleva la manipulación e incluso destrucción de la muestra (lo que supone un importante gasto económico) y que no nos ofrece una repuesta inmediata, lo que dificulta la toma de decisiones.

La industria agroalimentaria busca continuamente soluciones de aplicación rápida, directa y sencilla para mejorar los controles de calidad y seguridad de los alimentos, tanto en lo que se refiere a producto final, como en las diferentes etapas de su cadena de producción, empezando por la variabilidad en las materias primas.

La técnica espectroscópica (de infrarrojo cercano) NIR por si sola o combinada con métodos de imagen hiperespectral y empleando en ambos casos herramientas quimiométricas, es una tecnología que permite ahorrar los tediosos, costosos y largos análisis en el laboratorio que el producto requiere habitualmente para controlar su producción.

La tecnología NIR en modo online permite el seguimiento de un proceso y producto sin interferir en el mismo, para llevar un control continuado e individual de la producción y supervisando continuamente la calidad del producto, lo que facilita un ajuste inmediato si fuera necesario, contribuyendo directamente a la rentabilidad de la planta.

Cierto es que esta técnica requiere una preparación previa del equipo con un importante coste asociado, pero a medio plazo, se ve compensado por la facilidad y la rapidez en la respuesta a esta necesidad.

Son muchas las aplicaciones en las que la industria agroalimentaria, durante los últimos 15 años, ha estado aplicando NIR online en sus laboratorios, pero muy pocas las que lo han implementado directamente en la línea de producción, que es donde realmente resultan evidentes sus ventajas.

¿Qué nos aportaría?

Con la información obtenida de cada producto en tiempo real y en la propia línea de procesado, nos facilitaría la toma de decisiones para asegurar su calidad y seguridad.

¿Por dónde empezamos?

Identificando el momento en el que el producto requiere del control de algún parámetro crítico que asegure su calidad.

¿Cómo lo hacemos?

Construyendo calibraciones para cada parámetro en cada momento del proceso que queramos controlar.

En CARTIF estamos seguros de estas ventajas porque llevamos trabajando con esta tecnología más de 15 años. La hemos utilizado con frecuencia para dar soporte a las empresas del sector agroalimentario, comenzando por un diagnostico del proceso para identificar de qué manera, cómo y cuándo resulta más ventajosa y necesaria su aplicación y, desarrollando la metodología para implantarla en la empresa.

A lo largo de estos años hemos desarrollado muy variadas aplicaciones para un gran abanico de productos; desde cereales y leguminosas a piensos, huevos, productos lácteos, carnes, productos cárnicos curados, etc, salvando importantes retos en cuanto a la heterogeneidad de los productos y a la determinación de compuestos minoritarios.

Hoy en día, en CARTIF seguimos trabajando para que las empresas se beneficien de esta tecnología y continuamos avanzando en el desarrollo de nuevas aplicaciones que resulten de gran interés para la industria y en consecuencia para el consumidor, como la identificación de contaminación de alimentos con productos potencialmente peligrosos para personas sensibles, ya sea por alergias o por intolerancias.