Un nuevo método detecta la adulteración del aceite de oliva y reduce el impacto medioambiental

Investigadores de universidades marroquíes y francesas han desarrollado un nuevo método para detectar la adulteración del aceite de oliva, lo que podría reducir significativamente el consumo de energía y el impacto medioambiental.

Según los autores de la investigación, publicada en la revista Food Chemistry, la nueva herramienta también reduce el tiempo necesario para el análisis del aceite de oliva, lo que hace que las evaluaciones in situ contra la adulteración sean más accesibles.

«La adulteración del aceite de oliva virgen extra, ya sea mezclándolo con aceites de oliva de menor calidad como el aceite “virgen” o con otros aceites vegetales, es una forma de engaño al consumidor y afecta negativamente a la reputación de los productores», declaró Hicham Zaroual a Olive Oil Times.

Véase también: Investigadores utilizan ultrasonidos para detectar aceite de oliva adulterado

Zaroual, coautor del estudio, es científico del equipo de Tecnología Ambiental, Biotecnología y Valorización de Recursos Biológicos de la Universidad Abdelmalek Essaadi de Tetuán, Marruecos.

Según los autores, el fraude relacionado con los diferentes grados de aceite de oliva es más difícil de detectar que las mezclas elaboradas con otros aceites vegetales.

«Este tipo de fraude reduce los beneficios nutricionales y sensoriales del aceite de oliva, engañando a los consumidores, especialmente bajo leyes estrictas que exigen una clasificación clara en el marco de certificaciones como la DOP o la IGP», afirmó Zaroual.

La DOP (Denominación de Origen Protegida) y la IGP (Indicación Geográfica Protegida) son certificaciones de calidad de la Unión Europea que garantizan la autenticidad de un producto en cuanto a su contenido y origen.

«En este contexto, es crucial detectar incluso la más mínima adulteración para preservar la calidad del producto y la confianza del consumidor», afirmó Zaroual.

El estudio reveló que la espectroscopia de fluorescencia de cara lateral-frontal alcanza una precisión de clasificación de hasta el 100 % cuando se combina con análisis estadísticos avanzados, como el análisis discriminante de mínimos cuadrados parciales.

El análisis discriminante de mínimos cuadrados parciales es un método supervisado que aplica técnicas matemáticas y estadísticas a datos químicos (quimio-métricos) para clasificar muestras en función de sus perfiles espectrales.

Cuando un método es supervisado, significa que el modelo se entrena utilizando datos etiquetados.

En este caso, los investigadores ya sabían qué muestras de aceite de oliva eran de aceite de oliva virgen extra y cuáles estaban adulteradas, y en qué medida.

El modelo aprende a reconocer patrones asociados a cada categoría y luego utiliza ese conocimiento para clasificar muestras nuevas y desconocidas.

Según los investigadores, el nuevo método es más rápido, más sencillo y más rentable que las técnicas tradicionales, como la cromatografía líquida de alta resolución y la cromatografía de gases-espectrometría de masas.

La cromatografía líquida de alta resolución se utiliza para separar y cuantificar compuestos en muestras líquidas. Esta técnica hace pasar la muestra a través de una columna de alta presión rellena de material estacionario, donde los compuestos se separan en función de sus interacciones químicas.

Aunque la cromatografía líquida de alto rendimiento y precisión se considera onerosa debido a la necesidad de disolventes caros, una preparación que requiere mucho tiempo y de equipos y formación especializados.

La cromatografía de gases-espectrometría de masas combina la cromatografía de gases para separar compuestos volátiles con la espectrometría de masas para identificarlos por sus fragmentos moleculares.

Aunque es muy precisa, resulta técnicamente compleja, costosa y limitada a compuestos volátiles o muestras derivadas de alteraciones químicas. Además, requiere una preparación exhaustiva y personal cualificado.

«La nueva técnica necesita recursos mínimos y puede procesar muchas muestras rápidamente», afirmó Zaroual. «Además, se puede aplicar en tiempo real, in situ, para detectar fraudes sin necesidad de laboratorios altamente sofisticados, lo que la convierte en un paso innovador en el control de calidad». 

Según los investigadores, la espectroscopia de fluorescencia de cara lateral-frontal también destaca en comparación con otras técnicas espectroscópicas ya utilizadas para el análisis del aceite de oliva.

«La espectroscopia de fluorescencia lateral-frontal destaca por su método único de detectar la composición química del aceite de oliva a través de emisiones de luz fluorescente al exponerse a una radiación específica», afirmó Zaroual.

«Esto la hace muy sensible a pequeños cambios químicos causados por la adulteración o las condiciones de almacenamiento», añadió.

Zaroual explicó que otras técnicas, como la espectroscopia de infrarrojo medio y de infrarrojo cercano, se centran en medir la absorción de luz procedente de las vibraciones moleculares, lo que las hace más adecuadas para analizar componentes específicos que para identificar con precisión la adulteración.

Véase también: Los científicos utilizan la resonancia magnética nuclear para identificar mezclas de aceite de oliva

«Las técnicas Raman también se basan en las vibraciones moleculares, pero pueden verse afectadas por señales fluorescentes interferentes, lo que limita su eficacia», afirmó Zaroual. «La espectroscopia de fluorescencia frontal lateral puede distinguir los aceites basándose en sus emisiones fluorescentes a longitudes de onda específicas, como 430 nanómetros», añadió.

Cuatrocientos treinta nanómetros es una longitud de onda analítica clave en la que las diferencias químicas entre los aceites se hacen evidentes en la señal de fluorescencia, lo que permite una clasificación y cuantificación precisas mediante análisis quimiométrico.

Los investigadores descubrieron que las emisiones de fluorescencia a 430 nanómetros resultaban especialmente eficaces para disti­nguir entre el aceite de oliva virgen extra y las mu­stras adul­tera­das con aceites de menor calidad, como el aceite de oliva virgen, el aceite de oliva refinado o el aceite de orujo de oliva.

En esta longitud de onda, las señales de fluorescencia producidas por compuestos naturales, como las clorofilas o los marcadores de oxidación, mostraron diferencias claras y consistentes en función del tipo y el porcentaje de adulteración.

Estos patrones de emisión únicos se analizaron utilizando modelos quimiométricos como el análisis discriminante de mínimos cuadrados parciales, que alcanzó una precisión de clasificación del 100 %.

Según los autores, el nuevo método basado en la espectroscopia de fluorescencia de cara lateral-frontal es más fácil de usar y requiere solo unos pocos minutos por análisis, lo que supone un ahorro de tiempo significativo en comparación con las horas que requieren la cromatografía líquida de alta resolución o la cromatografía de gases-espectrometría de masas.

«El análisis mediante espectroscopia de fluorescencia frontal lateral solo lleva unos minutos por muestra, con tres escaneos por muestra, lo que lo hace ideal para procesar rápidamente un gran número de muestras», afirmó Zaroual. 

«Además, minimiza el uso de productos químicos y disolventes, lo que reduce tanto los costes como el impacto medioambiental», añadió.

Los investigadores también observaron que el funcionamiento del equipo requiere una cantidad de energía significativamente menor que los métodos tradicionales.

«Además, no requiere conocimientos técnicos avanzados ni laboratorios sofisticados, lo que lo hace accesible para los laboratorios de control de calidad de las pequeñas almazaras», añadió. «La espectroscopia de fluorescencia de cara lateral-frontal solo requiere una formación básica para manejar el dispositivo e interpretar los resultados, lo que reduce la dependencia de personal altamente especializado».

Su alta sen­si­bi­li­dad también permite de­te­ctar ni­ves mu­y ba­jas de adu­l­te­ra­ción.

«El estudio demostró que la espectroscopia de fluorescencia lateral-frontal podía detectar adulteraciones de tan solo un cinco por ciento de aceite añadido cuando se mezclaba con aceite de oliva virgen extra, lo que demuestra la sensibilidad de la técnica», afirmó Zaroual.

«Esto la hace adecuada para detectar incluso fraudes a pequeña escala que podrían ser difíciles de identificar con métodos tradicionales», añadió.

Según los investigadores, la mejor etapa para aplicar este método es durante la producción, donde cualquier fraude puede detectarse a tiempo antes de que el producto entre en la cadena de suministro.

«También se puede utilizar durante el envasado para supervisar la calidad y garantizar la integridad del producto», afirmó Zaroual. «Si es necesario, puede aplicarse durante la distribución o la venta al por menor para garantizar el cumplimiento de la normativa y proteger al consumidor final del fraude». 

Entre los retos para obtener resultados óptimos con la espectroscopia de fluorescencia frontal lateral se encuentra la influencia de factores externos, como el almacenamiento o la exposición a la luz y al calor, que pueden afectar a las emisiones de fluorescencia e interferir en los resultados analíticos.

«Además, puede resultar difícil dis­ti­n­ir me­z­clas de aceites de oliva con per­files quí­mi­cos par­tidos al aceite de oliva extra vir­­gen, lo que re­quiere modelos de re­fer­en­cia más pre­cisos y la inte­gra­ción de herramientas est­a­tísticas avan­­zadas», señaló Zaroual.

«La interferencia química de los polifenoles y los compuestos volátiles, que alteran las señales de fluorescencia, es otro posible reto», añadió.

Según los autores, la espectroscopia de fluorescencia de cara lateral podría convertirse en una herramienta estándar para el control del aceite de oliva una vez que sea evaluada y aprobada por los marcos normativos.

«Con el desarrollo de protocolos estandarizados y el reconocimiento oficial por parte de organizaciones como el Consejo Oleícola Internacional, podría utilizarse para garantizar el cumplimiento de las certificaciones de origen y calidad, como la DOP y la IGP», afirmó Zaroual. «Ese era uno de los objetivos del desarrollo de esta técnica». 

Según los investigadores, el trabajo futuro se centrará en abarcar una gama más amplia de aceites vegetales y en perfeccionar los modelos predictivos para una detección más precisa del fraude.

«Los esfuerzos se centrarán en el desarrollo de dispositivos compactos y de bajo coste para su uso sobre el terreno por parte de productores y distribuidores», afirmó Zaroual. «El equipo también tiene previsto profundizar en el estudio de la fluorescencia en relación con el origen geográfico y varietal, con el fin de desarrollar un método basado en la huella geográfica».

«Otros objetivos incluyen mejorar la sensibilidad para detectar niveles de adulteración inferiores al 0,5 % e integrar sistemas de inteligencia artificial para analizar datos en tiempo real», concluyó Zaroual.

---