Nadie puede ver con los ojos el azúcar que hay dentro de una fresa ni la materia seca de un aguacate, pero la luz puede detectar ambas cosas. Cada vez que la luz incide sobre una pieza de fruta, parte de ella se absorbe y parte se refleja. El patrón que deja revela mucha información sobre lo que ocurre en su interior. La interpretación de ese patrón se denomina espectroscopia.
La idea tiene siglos de antigüedad. Los científicos utilizaron por primera vez la espectroscopia para averiguar de qué están compuestos el sol y las estrellas, mucho antes de que nadie la aplicara a los alimentos. La agricultura la adoptó mucho más tarde, primero para comprobar la humedad del grano y, posteriormente, el grado de dulzor (Brix) de la fruta. Hoy en día, ese mismo principio se aplica en nuestro escáner, que funciona en cualquier punto de la cadena de suministro.
En este blog, explicamos qué es la espectroscopia, cómo funciona, por qué la luz del infrarrojo cercano (NIR) es tan adecuada para los productos frescos y qué significa para el proceso de control de calidad.
La espectroscopia es el estudio de cómo la luz interactúa con la materia. La luz se compone de muchas longitudes de onda diferentes. Cuando incide sobre un objeto, algunas longitudes de onda son absorbidas y otras se reflejan o atraviesan el objeto directamente. Cuáles son depende de las moléculas que hay dentro de ese objeto.
Dado que cada tipo de molécula absorbe la luz a su manera, el resultado funciona como una huella dactilar. Si se representa gráficamente la cantidad de luz que se refleja en cada longitud de onda, se obtiene un espectro: una curva que muestra de qué está compuesto el objeto.
Ya conoces una versión sencilla de esto. Un tomate maduro parece rojo porque absorbe la mayor parte de la luz visible y refleja la parte roja hacia tus ojos. La espectroscopia funciona según el mismo principio, solo que con mucha más precisión y en longitudes de onda que nuestros ojos no pueden ver.
Todos los sistemas de espectroscopia, desde un gran instrumento de laboratorio hasta un escáner compacto, siguen los mismos cuatro pasos.
Fuente de luz. Una bombilla o unos LED proyectan luz con un rango conocido de longitudes de onda sobre un objeto.
Interacción. La luz penetra en el objeto. Las moléculas absorben longitudes de onda específicas, y el resto se refleja, se dispersa o se transmite.
Detección. Un sensor denominado espectrómetro registra la cantidad de luz que regresa en cada longitud de onda. Eso es el espectro.
Interpretación. Un programa informático traduce el espectro en información útil, como el nivel de azúcar o el porcentaje de materia seca.
Los tres primeros pasos tienen lugar en una fracción de segundo. El cuarto paso es donde reside la mayor parte del conocimiento, y volveremos sobre él más adelante.
La espectroscopia es la técnica general que permite analizar cómo interactúa la luz con la materia, y puede utilizar muchos tipos de luz, desde la ultravioleta hasta la visible y la infrarroja. La espectroscopia NIR es un tipo de espectroscopia que utiliza luz del infrarrojo cercano. Es el tipo más utilizado para evaluar la calidad interna de los productos frescos. El NIR se sitúa justo más allá del rojo en el espectro luminoso, aproximadamente entre 780 y 2.500 nanómetros, por lo que es invisible para el ojo humano.
El NIR resulta muy adecuado para la fruta por tres razones:
Responde a las moléculas adecuadas. La luz NIR es absorbida por enlaces químicos que contienen hidrógeno, como los del agua, los azúcares y los aceites. Estos son precisamente los componentes que determinan parámetros de calidad como el grado Brix y la materia seca.
Penetra más allá de la piel. La luz NIR se adentra en la pulpa, por lo que la lectura refleja lo que hay en el interior de la fruta, no solo en la superficie.
Es suave. La luz NIR es de baja energía. Las bajas intensidades no dañan ni alteran la fruta, por lo que una pieza escaneada puede volver directamente a la caja.
La luz NIR detecta componentes como el agua, los azúcares y los aceites. Con los modelos adecuados, esto se traduce en varios parámetros de calidad interna por producto, todos ellos evaluados con un solo escáner. También ayuda a detectar defectos internos, como la podredumbre del extremo del tallo en los aguacates.
| Productos agrícolas | Parámetros internos | Por qué es importante |
|---|---|---|
| Fresa | Grados Brix, predicción de la vida útil | Saber qué grado de dulzor tiene un lote y cuánto tiempo se mantendrá fresco. |
| Arándanos | Grados Brix, firmeza | Comprueba el sabor y cómo aguantarán las bayas durante un transporte largo. |
| Aguacate | Materia seca, índice de maduración, podredumbre del tallo | Confirmar la madurez para la cosecha, realizar un seguimiento de la maduración y detectar la podredumbre interna que no se aprecia desde el exterior. |
Es bueno saberlo: la espectroscopia abarca la calidad interna. La calidad externa, como los defectos visuales, el calibrado y el recuento, se evalúa mediante inspección visual con una cámara. Y la predicción de la vida útil combina datos espectrales con otros datos, como la inspección visual y las condiciones de cultivo. Todo ello se recoge en un único informe.
La espectroscopia analiza cómo interactúa la luz con un material, y cada molécula deja su propia huella en la luz que se refleja. La luz del infrarrojo cercano resulta especialmente adecuada para la fruta. Responde al agua, los azúcares y los aceites, penetra bajo la piel y no daña la fruta. En comparación con los métodos destructivos tradicionales, esto significa que se puede analizar más fruta, más rápido y sin perder nada.
En OneThird, utilizamos la espectroscopia NIR y la inteligencia artificial para ayudarte a evaluar la calidad de las fresas, los arándanos y los aguacates sin destruir ni una sola pieza de fruta. El resultado son datos objetivos e instantáneos que te permiten actuar en cada paso del proceso de control de calidad.
¿Tienes curiosidad por saber qué puede revelar la espectroscopia NIR sobre tu fruta? Ponte en contacto con nosotros, estaremos encantados de mostrártelo.