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Introducción
La harina de trigo, derivada del grano de trigo finamente pulverizado, es un ingrediente fundamental en la producción de diversos productos de panadería y pasta, como pan, pasteles, galletas y fideos. Más allá de su papel en las creaciones culinarias, la harina de trigo es una importante materia prima consumible que proporciona nutrientes esenciales, como carbohidratos, proteínas y minerales, que contribuyen a las necesidades dietéticas diarias. Sin embargo, la calidad y la seguridad de los productos de harina de trigo se enfrentan a desafíos persistentes debido a las variaciones en los parámetros de calidad y a la posible adulteración, lo que representa un riesgo para la salud humana.
Visión general
La necesidad de un enfoque analítico sistemático y eficiente para monitorear la calidad y la seguridad de la harina de trigo se hace cada vez más evidente. Los métodos de laboratorio tradicionales, si bien son precisos, a menudo resultan laboriosos y requieren mucho tiempo. Los parámetros de calidad clave de la harina de trigo, como la humedad, las proteínas, las cenizas y el contenido de gluten húmedo, así como los parámetros tecnológicos, como el valor de sedimentación, el índice de caída y las propiedades reológicas, definen en conjunto su calidad general. A pesar de la precisión de estos análisis de laboratorio, la industria exige un método rápido y preciso que proporcione información en tiempo real en el momento en que la necesite.
La tecnología infrarroja cercana (NIR) se ha convertido en una alternativa prometedora a los métodos tradicionales de análisis de laboratorio. Sin embargo, hasta ahora, no se había desarrollado un sistema portátil que integrara perfectamente esta tecnología para el análisis in situ. Para abordar esta brecha, NeoSpectra, un espectrómetro portátil completo, presenta una solución innovadora que puede revolucionar el monitoreo de la calidad y la seguridad de la harina de trigo. En este estudio, exploramos la aplicación de NeoSpectra para evaluar los parámetros clave de calidad y analizamos sus posibles implicaciones para la industria de la harina de trigo.
Materiales y métodos
Para evaluar el rendimiento de NeoSpectra, se recolectaron muestras de tres sitios de producción diferentes que representaban a diversos proveedores y calidades de harina de trigo: 000, 0000 y harina integral. El análisis consistió en colocar la harina en un recipiente giratorio y, en un plazo de 1,5 minutos, se recogieron seis mediciones por muestra. Se utilizó un conjunto de datos completo compuesto por 438 muestras para desarrollar modelos de regresión por mínimos cuadrados parciales (PLS) y se empleó la validación cruzada (persianas venecianas) para evaluar el rendimiento del modelo. Las métricas de evaluación incluyeron el error cuadrático medio de la raíz (RMSE) y el R2, en comparación con la distribución de los parámetros. El análisis de laboratorio se centró en tres parámetros cruciales: la humedad, las cenizas y el gluten húmedo.
Resultados y discusión
Los resultados de este estudio demuestran el sólido rendimiento de los modelos NeoSpectra a la hora de evaluar con precisión los tres parámetros: humedad, cenizas y gluten húmedo. Se encontró que los errores de predicción eran tres veces menores que la desviación estándar (RPD) y que la relación entre el rango y el error (RER) superaba los 15, lo que indica la alta confiabilidad de los modelos.
NeoSpectra mostró su capacidad para proporcionar resultados rápidos y precisos en diversos escenarios operativos, desde la recepción de la materia prima hasta el análisis al final de la línea de producción, mejorando así la trazabilidad general del proceso de producción de harina de trigo.
Además, la perfecta transferibilidad de los modelos entre los instrumentos permite la colaboración con los principales proveedores, lo que amplía el sistema de control de calidad más allá de las instalaciones. Los datos espectrales obtenidos de las muestras sirven como huellas dactilares distintivas, que permiten no solo identificar los materiales sino también confirmar la conformidad de los lotes.
Conclusiones
La introducción de NeoSpectra como un espectrómetro completo portátil marca un avance significativo en el campo del monitoreo de la calidad de la harina de trigo. Su portabilidad, eficiencia y capacidad para recopilar datos de varios tipos de harina, incluidas harinas, cereales integrales y líquidos, lo posicionan como una solución viable e inmediata. El estudio, basado en una importante recolección de muestras, destaca la paridad de rendimiento del instrumento con respecto a los sistemas de sobremesa tradicionales e identifica las vías de mejora. Las recomendaciones incluyen la implementación de modelos de calidad específicos para abordar la variabilidad inherente entre las calidades de la harina de trigo, lo que allana el camino para mejorar las prácticas de control de calidad en la industria de la harina de trigo.
