Investigadores del Departamento de Ciencia de los Alimentos (FOOD) de la Universidad de Copenhague en Dinamarca son los primeros en el mundo que han analizado cereales integrales con longitudes de onda largas en el infrarrojo cercano utilizando un nuevo tipo de fuente de luz. el láser supercontinuo. La investigación tiene importancia para nuestro conocimiento de los ingredientes alimentarios y puede, por ejemplo, eventualmente conducirá a una mejor calidad del pan y la cerveza.

Tecnológicamente el láser supercontinuo ha experimentado un amplio desarrollo desde el cambio de siglo debido al desarrollo de las fibras de cristal fotónico en las que se basa el láser. El proyecto Light &Food investiga, entre otras cosas, cómo utilizar este láser superpotente para analizar alimentos.

"El láser supercontinuo ha hecho posible medir objetos muy pequeños rápidamente y con alta energía. Por lo tanto, un instrumento supercontinuo puede usarse potencialmente para medir granos enteros y así encontrar granos con, por ejemplo, ataques de hongos o insectos, o para clasificar los granos por horneado, parámetros sanitarios o de calidad, "dice Tine Ringsted, un postdoctorado en el Departamento de Ciencias de los Alimentos de la Universidad de Copenhague.

Al medir cada grano se puede observar con mayor precisión la variación que existe naturalmente entre los granos del mismo campo e incluso de la misma paja. Por lo tanto, la medición rápida y no destructiva de granos individuales se puede utilizar en el fitomejoramiento para encontrar propiedades deseables o en la clasificación industrial de granos para aumentar la calidad. Una posible aplicación industrial podría ser medir el contenido de la fibra dietética beta-glucano. El betaglucano en la cebada y especialmente en la avena tiene propiedades beneficiosas para la salud, como la reducción del colesterol sérico, aumento de la saciedad y estabilización de los niveles de insulina y azúcar en sangre después de las comidas. En cambio, en la industria cervecera, no están interesados ​​en altas concentraciones de beta-glucano, ya que puede obstruir los filtros y crear un precipitado turbio en la cerveza terminada llamado "tos de la abuela".

Las mediciones en harina de cebada y discos de cebada han mostrado previamente alguna información rica en longitudes de onda, pero no ha sido posible medir a través de los granos de cebada en estas largas longitudes de onda del infrarrojo cercano debido a que no se tiene suficiente energía de la lámpara del espectrómetro tradicional.

"El haz de luz colimado del láser supercontinuo con alta energía significaba que podíamos medir a través de todo el grano de cebada en las longitudes de onda ricas en información. Mediante el uso de análisis de datos multivariados (quimiometría) podríamos generar un modelo de regresión matemática que podría predecir el contenido de beta-glucano a partir de 3,0-16,8% en granos de cebada con un margen de error de 1,3% de beta-glucano, "explica Tine Ringsted.

La clasificación de semillas por láser aumenta el valor de la cerveza y el pan

"Una clasificación de semillas significará que puede obtener algunos granos que tienen propiedades que promueven la salud para su uso en el pan, por ejemplo, y algunos granos que son muy buenos para la cerveza. Esto le dará a ambos productos un mayor valor sin hacer nada, pero clasificando los granos, "dice Tine Ringsted, que cree que el análisis de alimentos con láseres supercontinuos se convertirá en un nuevo avance en la industria alimentaria, pero que llevará algunos años porque el desarrollo se basa en un alto grado en la investigación interdisciplinaria, donde las necesidades y la tecnología deben encajar.

"Es una cosa, por ejemplo, tener un instrumento que pueda medir muy rápidamente y proporcionar respuestas precisas, pero para que sea práctico, también debes tener un portamuestras que te permita medir una gran cantidad de granos en poco tiempo, "explica Tine Ringsted, agregando que ya existe una empresa sueca (BoMill), que ha desarrollado un portamuestras que puede manejar tres toneladas de granos por hora, pero miden los granos en longitudes de onda más cortas y menos informativas.

Buenas perspectivas de futuro

La medición de beta-glucano en granos de cebada es solo un ejemplo de cómo se puede utilizar un láser supercontinuo. Además de las mediciones de un solo grano, El proyecto Light &Food también ha examinado el láser supercontinuo utilizado en un nuevo espectrómetro robusto que potencialmente puede medir muchos lugares en un sistema de producción de alimentos. Por ejemplo, esto podría usarse en la industria láctea o cervecera para seguir un producto de principio a fin. Además, Existe un potencial teórico para el uso del láser supercontinuo para las mediciones rápidas de gases, por ejemplo, compuestos aromáticos o etileno que actúan como una hormona vegetal gaseosa a partir de la maduración de los frutos.

En general, La espectroscopia de infrarrojo cercano permite realizar mediciones con mayor frecuencia y de forma no destructiva en comparación con los análisis químicos húmedos tradicionales.

"Un láser supercontinuo ofrece aún más opciones para medir alimentos, por lo que ofrece un gran potencial para mejorar la calidad de nuestra comida en el futuro, "dice Tine Ringsted.