Por Silvina Agustinelli¹, Marcelo Guzmán² y Silvia Murialdo³.

Desde la materia prima hasta el producto terminado, dentro de la industria alimentaria, las etapas de control para analizar el estado de los mismos en cuanto a parámetros de calidad e inocuidad requieren en general de: la aplicación de técnicas con protocolos estandarizados con largos tiempos de incubación, picado y procesamiento de muestras, uso de grandes volúmenes de solventes, y reactivos o medios de cultivo.

Así, por ejemplo, en la industria pesquera, de los cajones de filet que ingresan a la planta, se toma una muestra representativa (que es picada) obteniendo una pasta y, a partir de la misma, se determina el grado de frescura del filet. Esto se logra mediante la técnica analítica de obtención de contenido de bases nitrogenadas volátiles.

Esta técnica, además de requerir un homogenato (pasta) como muestra, implica tiempos de aproximadamente dos horas y media de ensayo, teniendo en cuenta que este tiempo debe repetirse al menos una vez, dado que debe realizarse mínimamente por duplicado, además de los volúmenes de reactivos y la fragilidad del material de vidrio utilizado.

De aquí es que puede verse la necesidad de contar con métodos de monitoreo que informen resultados en tiempo real de parámetros de calidad del alimento, así como sobre su grado de inocuidad a partir de su carga microbiana, sin necesidad de manipular la muestra ni del uso de compuestos químicos. Dentro de las herramientas existentes que cumplen con estos atributos se encuentran las que se basan en métodos ópticos.

Los métodos ópticos miden las interacciones entre la energía radiante (algún tipo de luz) y la materia, analizando los fenómenos de reflexión, refracción, difracción, dispersión, interferencia y/o polarización de la luz reflejada por la muestra. De manera que las modificaciones que se generan por desarrollo microbiano o cambio fisicoquímicos en los alimentos llevan a cambios dinámicos que pueden ser detectados mediante su interacción con la luz y actuar como base para su medición instrumental de forma inocua y no invasiva.

Entre las ventajas que presentan estos métodos se destacan su carácter no destructivo, empleo de pequeñas cantidades de muestra, su aplicabilidad en diversos ambientes y la capacidad de presentar resultados en tiempo cuasi real (prácticamente instantáneos). Dentro de estos métodos, se ha demostrado que al iluminar con luz láser (éste tipo de luz tiene la propiedad de ser coherente, es decir estar compuesta por una sola longitud de onda, cada color tiene una longitud de onda diferente) una superficie, se genera un patrón granular dinámico denominado speckle. La dinámica de ese patrón estará dada por la actividad de la superficie en estudio. Cuando se trata de una actividad biológica, a este patrón granular se lo llama biospeckle.

Es así que en el área de alimentos se ha utilizado esta metodología para analizar cambios debido a deterioro, ya sea físico (golpes en frutas) como microbiológico (vida útil de carnes), maduración, textura, procesamiento (deshidratación de filetes de pescado en salmuera; determinación de composición de mezcla en galletas). Todos estos factores han sido analizados de forma no destructiva mediante el método de biospeckle combinado con técnicas de procesamiento numérico.

Es así, que en la Facultad de Ingeniería, se encuentra emplazado un banco experimental en el Laboratorio de Bioingeniería para la medición de actividad en distintas muestra, junto con una cámara CCD para almacenar imágenes sucesivas en una computadora.

Las imágenes de patrones temporales de speckle adquiridas reflejan el estado de la muestra para distintos instantes de la misma. El alto potencial de esta herramienta y la necesidad en la industria alimentaria de metodologías con los atributos de la técnica del bioespeckle láser, llevan al área de investigación a entrar en escena.

Es así que el trabajo multidisciplinario de ingenier@s electrónic@s, biólog@s, ingenier@s en alimentos e incluso estudiantes de estas carreras han congeniado para poner a punto esta técnica, buscando un uso versátil para la industria, con los desafíos que esto implica.

¹Grupo de Investigación Preservación y Calidad de Los Alimentos, GIPCAL, Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos y Ambiente, INCITAA, CIC, CONICET, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de Mar del Plata.

²Laboratorio de Bioingeniería. Facultad de Ingeniería. Universidad Nacional de Mar del Plata.

³Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos y Ambiente, INCITAA, CIC, Universidad Nacional de Mar del Plata.