Detectan alérgenos en harinas con técnicas de imagen hiperespectral

La contaminación de alimentos con productos potencialmente peligrosos para personas sensibles, ya sea por alergias o por intolerancias, es un problema de salud pública que genera gran preocupación en los consumidores. Investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) han empleado técnicas de imagen hiperespectral para detectar trazas de cacahuetes y alimentos similares que pueden aparecer en productos en polvo en cantidades muy pequeñas y son difíciles de detectar mediante otras técnicas.

Por su alto poder de resolución, la imagen hiperespectral (HSI), combinada con la quimiometría para el control online de diferentes procesos de manipulación de alimentos y la identificación de materiales contaminantes, es una técnica de interés en la detección de trazas de cacahuete en productos molidos como harinas, cacao o café. El trabajo desarrollado por los investigadores del grupo LPF-Tagralia de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica, Medioambiental y de Biosistemas de la UPM demuestra la viabilidad de la imagen hiperespectral para la detección y cuantificación de trazas de cacahuete en harina de trigo.

Imágenes visryuales de muestras de harina con diferentes niveles de contenido de polvo de cacahuete, desde el 10% hasta el 0,01%, tal como se obtiene con la instrumentación utilizada. Se han aplicado dos modelos multivariantes cualitativos diferentes.

“Cualquier alimento puede contener trazas de cacahuete en sus materias primas, como la harina, la leche en polvo o el cacao, si estos fueron molidos en instalaciones con posible presencia de restos de esta leguminosa”, explica la catedrática Margarita Ruiz Altisent, miembro del equipo de investigación LPF-Tagralia, quien añade que “este tipo de contaminación, que puede ser imposible de prevenir, puede ser causa de graves problemas en personas alérgicas”.

El trabajo de los investigadores de la UPM da un paso adelante en relación a las técnicas que existen actualmente para la detección de las trazas de cacahuete, como el ensayo ELISA (enzyme-linked-immunosorbent-assay) y la reacción en cadena de polimerasa en tiempo real (RT-PCR). Ambas técnicas, aunque sí detectan la contaminación por cacahuete, solo se utilizan en pequeñas muestras, ya que, además, son lentas y complicadas.

La espectrometría infrarroja (NIRS) detecta idealmente moléculas específicas, por sus propiedades de absorción y reflexión de la luz, uno de los motivos por los que los expertos de la UPM la emplearon en su investigación. “Se conoce, y se comprobó, que el polvo de cacahuete genera espectros infrarrojos diferentes de los de la harina, la leche en polvo o el cacao”. Esta propiedad de absorción en el rango NIR es la más característica de la imagen hiperespectral (HSI) del producto contaminado, utilizada en este trabajo. “El problema con la espectroscopía NIR convencional es que esta adquiere un espectro medio de una superficie (ventana) determinada, con lo que la contaminación de muy baja concentración simplemente se diluye”, explica Ruiz Altisent.

La imagen hiperespectral produce imágenes en las que cada píxel contiene datos espectrales propios, algo que los investigadores aprovecharon para desarrollar un sistema de clasificación que permite establecer si un determinado píxel en una imagen de harina de trigo contiene polvo de cacahuete, permitiendo así estimar el nivel de presencia del contaminante.

“Ensayamos este sistema sobre muestras de harina mezclada con polvo de cacahuete de cuatro tipos diferentes, incluyendo crudos, blanqueados y tostados, y fuimos capaces de detectar concentracio-nes de hasta 0,01%, aunque la precisión es alta solamente para concentraciones entre 0,1% y 10%”, asegura la experta de la UPM.

En el trabajo, publicado en la revista científica Infrared Spectroscopy, han participado también ex-pertos del Institute National de Recherche en Sciences and Technologies pour l’Environement et l’Agriculture (IRSTEA, Francia). Sus resultados abren la puerta a la detección de trazas de otros frutos secos en alimentos, algo muy importante para las personas que padecen algún tipo de sensibi-lidad. “En estos momentos estamos ensayando diferentes muestras de mezclas de almendra, nuez y avellana para explorar la viabilidad de su detección por medio de HSI”, explican Pilar Barreiro y Belén Diezma, y el doctorando de Tagralia Puneet Mishra.