El análisis de los diferentes tipos de alimentos nace por la necesidad vital del ser humano de conocer las sustancias que ingiere. Desde el punto de vista químico, los alimentos son tan complejos, que de algunos aún se desconoce su composición completa. Agua, proteínas, carbohidratos, lípidos, minerales, vitaminas, pigmentos y aromas, pero también otras muchas sustancias, proporcionan al alimento sus características especiales de color, sabor, olor y textura. Además, a su composición natural se suman los posibles aditivos añadidos durante su procesado, así como contaminantes potenciales, tanto químicos como biológicos. No en vano son los elementos químicamente más complejos que entran en contacto con el organismo.
Desde tiempos remotos se ha intentado conocer más acerca de las sustancias que conforman los alimentos, primero por métodos rudimentarios que aportaban la información básica acerca de sus componentes y después con el desarrollo de técnicas mucho más sofisticadas, capaces de detectar y cuantificar sustancias en cantidades muy pequeñas. Junto con esto, el nacimiento de los mercados alimentarios impulsará la necesidad de conocimiento de la composición de los alimentos, con el objeto de unas transacciones comerciales justas. Las normativas, cada vez más estrictas, ejercen una enorme presión en el conocimiento y control de los productos de alimentación.
Además de conocer sus componentes y sus posibles contaminantes, las empresas del sector invierten gran parte de sus recursos en conocer y mejorar sus productos y aplican, y en algunos casos desarrollan, innovadores métodos de análisis de alimentos. Control e investigación son los dos grandes motores en el progreso de las técnicas analíticas alimentarias, tanto en las instituciones como en el ámbito privado.
Análisis para conseguir exactitud y sensibilidad
Estos factores potencian y promocionan un avance continuo de las técnicas de análisis de alimentos, siempre en la búsqueda de unos objetivos concretos. Exactitud y sensibilidad han sido dos de las características más perseguidas, pero no las únicas. La selectividad y la sensibilidad, además de la rapidez y la economía de los métodos analíticos, también han determinado su desarrollo:
Selectividad. Se refiere a la especificidad, es decir, la capacidad del método para medir solo el componente de interés, en presencia de otros, sin que estos interfieran.
Exactitud. Capacidad del método para proporcionar un resultado que sea lo más cercano posible al «valor real» considerado como correcto.
Precisión. Entendida como la reproducibilidad del método, es la capacidad de obtener un nivel de similitud entre los valores numéricos de varias medidas de la misma propiedad realizadas bajo las mismas condiciones experimentales.
Sensibilidad. La capacidad del método para medir un valor que sea cercano a cero. Cuanto más sensible sea una técnica, más capaz será de detectar valores infinitesimales.
Una aclaración entre dos conceptos que a menudo se confunden: la exactitud indica una comparación con un valor aceptado como correcto, mientras que la precisión compara un conjunto de resultados entre sí para definir su nivel de concordancia. Una técnica puede ser exacta, pero poco precisa, y viceversa.
El proceso del análisis
La información obtenida a través de la aplicación de los métodos y técnicas de análisis de alimentos es crítica para el entendimiento de los factores que determinan sus propiedades y garantizan que estos sean seguros, nutritivos y apetecibles para el consumidor. Todo análisis se inicia con la toma, la conservación y el tratamiento de una muestra de la sustancia alimenticia objeto del análisis. En ocasiones, la propiedad que se evalúa tiene carácter aleatorio y la prueba está asociada con cierta probabilidad, por lo que deberá realizarse un muestreo planificado.
Es necesario seleccionar la técnica analítica más apropiada en función del alimento o la causa del análisis
La muestra elegida debe cumplir con dos características primordiales: aleatoriedad (todos los elementos que constituyen la población han de tener la misma probabilidad de ser elegidos como componentes de la muestra) y representatividad (han de estar representados todos los posibles subgrupos que componen la población total). Además, hay que tener en cuenta que los alimentos en general son materiales heterogéneos, por lo que antes de proceder a su análisis deberán homogeneizarse, es decir, tratarse de tal manera que el resultado sea una sustancia de composición y estructura uniformes.
Una vez elegida la muestra y determinado el parámetro que se analiza, es necesario seleccionar la técnica analítica más apropiada en función de la característica específica, tipo de alimento, causa del análisis, relación coste-beneficio… Antes, la técnica se validará y se someterá a procesos de control. En ocasiones, y si así se requiere, se utilizarán métodos de referencia oficiales.
El análisis organoléptico o sensorial es uno de los primeros, tanto histórica como secuencialmente, que se realiza al valorar un alimento. Apariencia, color, olor, sabor o textura aportarán valiosos datos acerca de su estado y naturaleza. El más sencillo de los análisis no lo es tanto si se tiene en cuenta que deberá realizarse por personal entrenado para tal fin, cuyos sentidos sean capaces de apreciar sustancias en cantidades que, en ocasiones, incluso las máquinas no pueden detectar.
Los métodos de análisis microbiológico detectan microorganismos de forma cualitativa o cuantitativa, bien porque su presencia o número resulta en sí nocivo para la salud, bien porque revela a otros patógenos nocivos. Es el caso de indicadores de contaminación fecal, que ponen de manifiesto una posible contaminación de esta naturaleza en el alimento.
Por su parte, los métodos de análisis físico-químico incluyen las determinaciones básicas que se realizan de forma más frecuente para conocer la composición de los alimentos. Se basan en determinaciones físico-químicas y posibilitan la obtención de datos cuantitativos relacionados con la composición y el valor nutricional, algunos parámetros organolépticos o de estabilidad previsible del producto (agua, pH…). La composición química centesimal aproximada, que tan a menudo se refleja en el etiquetado del alimento, es una determinación básica que incluye la cantidad en porcentaje de:
Humedad y Extracto Seco (sólidos totales), que comprende la parte Inorgánica (cenizas) y la Orgánica. A su vez, se divide en compuestos: solubles en disolventes orgánicos (grasas); con nitrógeno (proteínas); no grasos y no nitrogenados (carbohidratos), que incluyen digeribles y no digeribles (fibra).
Además, es interesante averiguar el pH y, en función del tipo de alimento, otros valores como la acidez o el porcentaje de alcohol. A partir de estas determinaciones, se puede conocer la composición básica del alimento, sus elementos nutritivos, facilitar su conservación y mantener su textura y consistencia, así como controlar si el producto cumple los límites fijados por la normativa para evitar posibles casos de fraude o adulteración.
Los sistemas de análisis físico-químicos, de larga historia en analítica de alimentos, se han superado por la eficacia de nuevas metodologías y sistemas instrumentales, capaces de detectar sustancias y elementos en cantidades infinitesimales. Estas herramientas, como los cromatógrafos (GLC, HPLC…) y los espectrofotómetros de absorción atómica (AA), están indicados en la detección y cuantificación de compuestos volátiles, ácidos orgánicos, azúcares, compuestos fenólicos, vitaminas, elementos traza y contaminantes (químicos, antibióticos…) que, en ocasiones, están presentes en los alimentos en cantidades muy pequeñas, del orden de microgramos (millonésima parte de un gramo), nanogramos (mil millones de veces menor que un gramo), e incluso, menores.
La biodetección es el uso de sistemas biológicos, es decir, de sistemas moleculares que existen en los organismos vivos y en virus (enzimas, anticuerpos, receptores celulares, proteínas estructurales, entre otros), e incluso de microorganismos, para la detección de moléculas tóxicas, contaminantes químicos, alérgenos o microorganismos patógenos en alimentos. Son sistemas novedosos, específicos y resolutivos de detección de contaminantes alimentarios, que se encuentran en estudio y desarrollo y que se posicionan en el campo de los nanomateriales biofuncionalizados, es decir, materiales cuyos constituyentes tienen una dimensión de entre 1 y 100.000 millonésimas partes de un metro, combinados con biomoléculas.
