Control de calidad de la miel con espectroscopia NIR

La miel se compone principalmente de los azúcares glucosa y fructosa, que representan hasta el 85 % de su peso total. Además, contiene sacarosa, un disacárido compuesto de fructosa y glucosa, y otros disacáridos como la maltosa y la turanosa, presentes en concentraciones del 0,5 al 3,5 % [1]. El contenido de azúcar de la miel se mide habitualmente mediante cromatografía líquida de alta resolución (HPLC). El color de la miel es un atributo de calidad evaluado por los consumidores y una propiedad sensorial importante en el mercado apícola. A nivel internacional, los diferentes tipos de miel se clasifican mediante la escala de color de Pfund. Todos estos parámetros de calidad de la miel se pueden medir simultáneamente en tan solo unos segundos, sin necesidad de preparación de la muestra, mediante espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS).

Figure 1. The OMNIS NIR Analyzer Solid from Metrohm.

Las muestras de miel pura se midieron con un analizador OMNIS NIR Solid (Figura 1). Todas las mediciones se realizaron en modo de transflexión (1000–2250 nm) utilizando un reflector con un espacio de 2 mm y viales desechables de 28 mm. El software OMNIS se utilizó para la adquisición de datos y el desarrollo del modelo de predicción.

La HPLC fue el método de referencia para medir la concentración de glucosa, fructosa, sacarosa, maltosa y turanosa en la miel. El color se midió con un colorímetro Pfund y la escala Pfund, que varía de 0 a 140 nm (desde la miel más clara hasta la más oscura).

Los espectros NIR obtenidos de las muestras de miel (Figura 2) se utilizaron para crear modelos de predicción para la cuantificación del contenido de glucosa, fructosa, sacarosa, maltosa y turanosa, así como del color. La calidad de los modelos de predicción se evaluó mediante diagramas de correlación (Figuras 3-8), que muestran una alta correlación entre la predicción NIR y los valores de referencia. Las respectivas figuras de mérito (FOM) muestran la precisión esperada de una predicción durante el análisis rutinario.

Figura 2. Espectros NIR de miel analizados en OMNIS NIR Analyzer Solid.

Resultado del contenido de glucosa en la miel

Figura 3. Diagrama de correlación y sus respectivas figuras de mérito para la predicción del contenido de glucosa en la miel. Los valores de referencia se obtuvieron mediante HPLC.

R²	SEC (%)	SECV (%)	SEP (%)
0.781	1.51	1.56	1.52

Resultado del contenido de fructosa de la miel

Figura 4. Diagrama de correlación y sus respectivas figuras de mérito para la predicción del contenido de fructosa en la miel. Los valores de referencia se obtuvieron mediante HPLC.

R²	SEC (%)	SECV (%)	SEP (%)
0.527	0.67	0.73	0.64

Resultado del contenido de sacarosa de la miel

Figura 5. Diagrama de correlación y sus respectivas figuras de mérito para la predicción del contenido de sacarosa en la miel. Los valores de referencia se obtuvieron mediante HPLC.

R²	SEC (%)	SECV (%)	SEP (%)
0.917	0.29	0.32	0.25

Resultado del contenido de maltosa en la miel

Figura 6. Diagrama de correlación y sus respectivas figuras de mérito para la predicción del contenido de maltosa en la miel. Los valores de referencia se obtuvieron mediante HPLC.

R²	SEC (%)	SECV (%)	SEP (%)
0.557	0.30	0.33	0.30

Resultado del contenido de turanosa en miel

Figura 7. Diagrama de correlación y sus respectivas figuras de mérito para la predicción del contenido de turanosa en la miel. Los valores de referencia se obtuvieron mediante HPLC.

R²	SEC (%)	SECV (%)	SEP (%)
0.665	0.30	0.31	0.33

Color del resultado

Figura 8. Diagrama de correlación y sus respectivas figuras de mérito para la predicción del color en la miel. Los valores de referencia se obtuvieron con un colorímetro Pfund.

R²	SEC (mm)	SECV (mm)	SEP (mm)
0.578	12.56	13.56	14.58

Esta nota de aplicación muestra las ventajas de utilizar la espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS) para el control de calidad de la miel. El color, junto con el contenido de glucosa, fructosa, sacarosa, maltosa y turanosa, se puede medir simultáneamente en tan solo unos segundos.

Las mediciones realizadas con espectroscopia NIR no requieren preparación de muestras ni disolventes, lo que ahorra tiempo y dinero. Al utilizar NIRS, solo se requiere una tecnología analítica para la medición de muestras, a diferencia de otros métodos convencionales (Tabla 1). Además, a diferencia de la HPLC, NIRS no requiere operadores técnicos cualificados para realizar las mediciones.

**Tabla 1.** Descripción general de los métodos analíticos utilizados para la determinación de valores de referencia en la miel.
Paramétro	Método	Tiempo para llegar al resultado
Glucosa, fructosa, sacarosa, maltosa, turanosa	HPLC	~5 min (prepración) + ~40 min (HPLC)
Color	Método Pfund	~5 min

Kolayli, S.; Boukraâ, L.; Şahin, H.; et al. Sugars in Honey. In Dietary Sugars: Chemistry, Analysis, Function and Effects; 2012; pp 3–15.

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