Nuevos desarrollos de la espectroscopia para el análisis mineral de alimentos

Resumen

El trabajo recopilado en la siguiente Tesis Doctoral está basado en el desarrollo de nuevas metodologías para la determinación de elementos minerales en distintos alimentos y dietas, siguiendo los principios de la “Química Verde”: rapidez, bajo coste, simplicidad y respeto por el medio ambiente. Esta Tesis se ha realizado acogiéndose a la modalidad “compendio de publicaciones”, contemplada en el Reglamento de la Universidad de Valencia de 28/16/2016 (ACGUV 172/2016) y se ha dividido en dos secciones: la sección I, que incluye un resumen global de la temática, resumen de los principales resultados obtenidos, así como las conclusiones finales. A continuación, en la sección II se incluyen los artículos ya publicados, donde figura el nombre y la filiación de todos los autores, así como la referencia completa de la revista donde se han publicado los trabajos. Los capítulos 1-5 recogen cinco trabajos sobre la determinación del perfil mineral en menús infantiles y de adultos a partir de técnicas espectroscópicas. Los capítulos 1 y 3 se centran en métodos analíticos basados en espectroscopia de emisión óptica con plasma de acoplamiento inductivo (ICP-OES) que permiten el análisis del perfil mineral de tarritos infantiles comerciales y de menús de cafeterías universitarias de Valencia, respectivamente, y el posterior análisis del aporte diario de minerales que producen estos alimentos en la ingesta. Los capítulos 2 y 4 tratan de revisiones bibliográficas sobre el estado actual del análisis mineral de alimentos infantiles (capítulo 2) y el análisis mineral de dietas para adultos (capítulo 4). En el capítulo 2 se revisa las diferentes estrategias para determinar el perfil mineral en los alimentos infantiles más comunes, con respecto a la preparación de muestra y método analítico usado. También se han actualizado los datos de la bibliografía sobre contenido mineral en alimentos infantiles para niños entre 6 y 12 meses de edad. El capítulo 4 pretende resumir críticamente las últimas tendencias en el análisis mineral en dietas, considerando el muestreo, la preparación de la muestra y el procedimiento de determinación de los elementos. Los datos encontrados en la bibliográfica procedentes de diferentes países se han comparado entre ellos y, con los valores de ingesta diaria recomendados establecidos por las agencias internacionales para la salud humana. En el capítulo 5 se desarrollan modelos quimiométricos para al análisis mineral en dietas (dietas infantiles y para adultos) a partir de espectros de infrarrojo cercano (NIR) e infrarrojo medio (MIR) junto con espectros de fluorescencia de rayos X (XRF) tomando como datos de referencia los obtenidos en los capítulos 1 y 3. Los capítulos 6, 7 y 8 se centran en el análisis mineral de muestras de caquis, con el fin de determinar su perfil mineral y autentificar el origen de las muestras de caqui con denominación de origen protegida (DOP) “Kaki Ribera del Xúquer”. En el capítulo 6 se desarrolló un método para el análisis mineral en caquis mediante ICP-OES y espectrometría de masas con plasma de acoplamiento inductivo (ICP-MS) con el objetivo de determinar el perfil mineral de muestras de caqui producidas en diferentes regiones de España, incluyendo muestras bajo la denominación de origen protegida “Kaki Ribera del Xúquer” Valencia (España). En los capítulos 7 y 8 se aborda la autentificación de caquis con DOP “Kaki Ribera de Xúquer”, en el primero a partir de las concentraciones obtenidas mediante ICP-OES e ICP-MS y en el segundo a partir de espectros de infrarrojo cercano (NIR). En el capítulo 7 los datos de elementos minerales de muestras de caqui con denominación de origen protegida (DOP) “Kaki Ribera del Xúquer” fueron discriminadas de otras con distinta procedencia española, usando para ello herramientas de análisis multivariante como el análisis de componentes principales (PCA), análisis jerárquico de clúster (HCA), análisis discriminante lineal (LDA) y árboles de clasificación y regresión (CARTs). En el capítulo 8 se autentificó el origen de caquis cultivados en diferentes regiones de España mediante espectroscopia de infrarrojo cercano con transformada de Fourier (FT-NIR) y máquinas de soporte vectorial por mínimos cuadrados (LS-SVM). En el capítulo 9 se desarrollan diferentes métodos para el análisis mineral de alcachofas. Un método basado en la determinación del perfil mineral en alcachofas mediante ICP-OES que servirá para obtener los datos de referencia para el desarrollo de los siguientes métodos basados en el uso de la quimiometría junto con espectroscopia infrarroja y fluorescencia de rayos X, respectivamente. El capítulo 10 está dedicado a la autentificación de alcachofas con denominación de origen protegida “Alcachofa de Benicarló”, en él se realiza la autentificación por tres métodos distintos, a partir del perfil mineral mediante ICP-OES, a partir de los espectros NIR y a partir de los espectros de fluorescencia de rayos X de muestras de alcachofa liofilizadas.