3er nivel - Calidad y seguridad alimentaria
Calidad y seguridad alimentaria
Dentro un alimento se encuentran microorganismos beneficiosos, incluso esenciales, para la elaboración y que confieren características distintivas del producto, o bien contaminantes, que comprometen la salud de los consumidores por su carácter patogénico y, por tanto, afectan a la Seguridad Alimentaria y, por último, aquellos microorganismos que alteran el alimento, es decir, que, siendo inocuos, comprometen la vida útil o las características sensoriales del alimento.
Desde ITACyL se estudia, a través de análisis genómicos y bioinformáticos, la presencia de los distintos microorganismos descritos a lo largo de la cadena de producción para determinar la fuente de contaminación en cada una de las cadenas de producción alimentaria, tanto cárnica, vegetal, lácteos, etc.
3er nivel - Valoración de alimentos artesanales y tradicionales
Valoración de alimentos artesanales y tradicionales
Frente a los productos alimentarios más industrializados, existen posibilidades para mejorar la competitividad y el posicionamiento de los productos artesanales y tradicionales. La caracterización y diversificación, así como la mejora y/o actualización de estos productos para su adecuación a las demandas actuales son la clave del éxito.
Desde el ITACyL se evalua la calidad nutricional y sensorial de los alimentos y se desarrollan estrategias para su mejora, diversificación y adecuación a diferentes grupos de consumidores. También se estudian los productos para mejorar su comercialización mediante el desarrollo de nuevos formatos y presentaciones que los hagan más atractivos y permitan el incremento de su vida útil. Para ello, se analiza la evolución de las características físico-químicas, microbiológicas y sensoriales del producto durante su almacenamiento en diferentes condiciones sin olvidar la aplicación de tecnologías emergentes, que pueden suponer una ventaja competitiva.
- Etiquetado nutricional de los productos y desarrollo de protocolos de adecuación a diferentes grupos de población.
- Evaluación sensorial de los productos para la identificación tanto de las características que los diferencian de los competidores como de los factores que las determinan (materias primas, ingredientes, proceso productivo, etc.). Estudios de mercado para conocer y mejorar la aceptación del producto.
- Estudio de la flora microbiana que caracteriza cada producto.
- Estudios de vida útil y estudios de challenge test para el posicionamiento en el mercado (certificación, exportación, etc.).
- Estudios de nuevos formatos y presentación (vacío convencional, vacío 2ª piel, atmósferas modificadas, envases activos, envases inteligentes, etc.) y desarrollo de estrategias para la mejora de la vida útil (envases activos, tecnologías emergentes, etc.).
3er nivel - Metagenómica
Metagenómica, identificación y tipado de microorganismos
En un alimento se pueden encontrar tres tipos de microorganismos: aquellos responsables de su elaboración y calidad, o beneficiosos; aquellos contaminantes que comprometen la salud de los consumidores por su carácter patogénico y, por tanto, afectan a la Seguridad Alimentaria, y, por último, aquellos que alteran el alimento. Por ello, es importante identificar, cuantificar y genotipar los microorganismos de la cadena alimentaria para garantizar la Seguridad y Calidad de los alimentos que se consumen.
Se caracteriza la microbiota de un alimento por procedimientos de cultivo microbiológico clásico y molecular, basado en el estudio del ADN y metagenoma. La aproximación que se hace no sólo es cualitativa en términos de identificación microbiana, sino también cuantitativa, y permite discriminar todas las especies microbianas que coexisten en el alimento.
- Identificación y tipado de patógenos y otros microorganismos en productos alimentarios o puntos de la cadena alimentaria.
- Desarrollo u optimización de nuevos procedimientos analíticos laboratoriales para el análisis microbiológico del alimento.
- Caracterización metagenómica de los alimentos y ambientes de la industria alimentaria.
3er nivel - Compuestos químicos y alergénicos
Compuestos químicos y alergénicos
Existe una gran variedad de sustancias químicas nocivas y alergénicas, que pueden estar presentes involuntariamente en alimentos y piensos debido a la producción, distribución, envasado o consumo de alimentos, estar presentes en el medio ambiente de forma natural o como resultado de actividades desarrolladas por el hombre.
En el ITACyL, se desarrollan proyectos de investigación y en colaboración con empresas para conseguir la reducción de estas sustancias químicas nocivas y alergénicas, mediante la evaluación de los procesos de producción y el desarrollo de herramientas analíticas específicas.
- Reducción de compuestos. Evaluación de los procesos de producción, desde la selección de las materias primas y condiciones de producción hasta el envasado final, con el fin de cuantificar su contribución y actuar sobre los mismos.
- Herramientas analíticas. Desarrollo de herramientas analíticas específicas para la cuantificación de cada tipo de compuesto y sus posibles precursores.
3er nivel - Análisis y control del riesgo alimentario
Análisis y control del riesgo alimentario
El análisis del riesgo alimentario está definido como la gestión, evaluación y comunicación del riesgo. En alimentación se definen unos objetivos de Seguridad Alimentaria (FSO) y unos objetivos de Rendimiento (PO) que permiten predecir el riesgo al final de la cadena alimentaria. Dichos objetivos se basan en el diseño de unos planes de muestreo y técnicas analíticas en continua mejora, que recogen el resultado de ensayos laboratoriales y experimentos de supervivencia de microrganismos a determinados tratamientos o flujos de elaboración, de forma que, la modelización de estos resultados permita tomar decisiones para garantizar una vida útil del producto, incrementar la seguridad de los consumidores y minimizar el número de alertas alimentarias.
Dese el ITACyL se trabaja en la evaluación del riesgo. Para ello, se identifican y caracterizan peligros, se evalúa el grado de exposición y se caracterizan los riesgos desde una perspectiva científica y bajo una aproximación holística teniendo en cuenta la cadena alimentaria, desde la granja a la mesa.
- Implementación de puntos de control y planes de muestreo que permitan predecir el riesgo al final de la cadena alimentaria.
- Evaluación de la resistencia a antimicrobianos de bacterias en la cadena alimentaria.
- Desarrollo de modificaciones o nuevos tratamientos en el proceso productivo de las industrias alimentarias que minimicen el riesgo.
3er nivel - Análisis sensorial y objetivación de parámetros
Análisis sensorial y objetivación de parámetros
La evaluación sensorial de los vinos amparados por denominaciones de origen de Castilla y León supone un ensayo que, en el caso de que se realice en el contexto de controles oficiales deben ser realizados en laboratorios que cumplan lo establecido en la norma UNE EN ISO 17025, de conformidad con lo dispuesto en el Reglamento UE 2017/625.
Para dar respuesta a este reto, el ITACyL colabora con los Consejos Reguladores para facilitar la acreditación de sus comités de cata empleados para la certificación de v.c.p.r.d., ya que son una herramienta muy importante para asegurar que el producto cumple con los parámetros de calidad sensorial definidos en los reglamentos.
- Facilitar la acreditación de los comités de cata para la certificación de v.c.p.r.d. de Consejos Reguladores.
- Desarrollo de herramientas de análisis de compuestos aromáticos destinadas a evaluar la presencia y cuantificación de estos compuestos que tengan impactos trazables en el análisis sensorial.
- Desarrollo de herramientas analíticas para la identificación y cuantificación de compuestos químicos con impacto en sensaciones táctiles (polifenoles, taninos, ácidos, azúcares, etc.).
- Objetivación del análisis sensorial. Obtener una herramienta objetiva destinada al desarrollo del pliego de condiciones, entrenamiento de catadores, evaluación y acreditación de los comités de cata.
Proyectos
Publicador de contenidos
CONTAMINANTES QUÍMICOS EN ALIMENTOS: NUEVOS MÉTODOS DE ENSAYO Y PROCEDIMIENTOS PARA REDUCIR SU PRESENCIA (LESSCON)
CONTAMINANTES QUÍMICOS EN ALIMENTOS: NUEVOS MÉTODOS DE ENSAYO Y PROCEDIMIENTOS PARA REDUCIR SU PRESENCIA (LESSCON)
Título
Contaminantes químicos en alimentos: nuevos métodos de ensayo y procedimientos para reducir su presencia (LESSCON)
Presupuesto total del proyecto
Cofinanciado por Fondos FEADER del Plan de Desarrollo Rural de Castilla y León (2014-2020): 249.032,02€. Donde el 20% lo aportan los colaboradores:
- CONSEJO REGULADOR DE LA INDICACION GEOGRAFICA PROTEGIDA DEL BOTILLO DEL BIERZO
- ASOCIACION PARA LA PROMOCION DEL CHORIZO DE LEON
- PLANTAFARM S.A
- REINA KILAMA, SOCIEDAD COOPERATIVA
- ASOCIACIÓN DE FABRICANTES DE PIENSOS COMPUESTOS DE CASTILLA Y LEÓN (ASFACyL)
Coordinador: ITACyL
Período
2021-2023
Objetivo
El objetivo del proyecto es desarrollar metodologías analíticas para la detección y cuantificación de contaminantes químicos presentes en los alimentos y diseñar alternativas para reducir su presencia actuando sobre el proceso de producción.
Descripción de objetivos:
- Desarrollar metodologías analíticas mediante cromatografía/espectrometría de masas, para la detección y cuantificación de contaminantes químicos en alimentos. Poniendo a disposición del sector agroalimentario métodos de ensayo para la evaluación del cumplimiento de requisitos normativos. Estando alineados dichos métodos con los requisitos paramétricos definidos en las normativas vigentes y siendo los mismos acreditados mediante norma ISO IEC 17025.
- Verificar los niveles analíticos en los que se encuentran los contaminantes químicos en diversas matrices alimentarias. Identificando así los campos de actuación más importantes en la reducción de los mismos.
- Diseñar alternativas para reducir la presencia de contaminantes químicos en alimentos, actuando sobre el proceso de producción.
Desarrollo de Métodos Analíticos
Se desarrollaron y optimizaron cuatro métodos principales de ensayo, basados en técnicas cromatográficas acopladas a espectrometría de masas (GC-MS/MS y LC-MS/MS). Todos los métodos incorporaron patrones internos marcados isotópicamente para mejorar la selectividad y exactitud de la cuantificación, así como etapas de extracción y concentración mediante SPE y extracción líquido-sólido. El diseño experimental se basó en un modelo factorial 3k para optimizar las condiciones de extracción y separación cromatográfica, considerando como variables de respuesta la recuperación y la resolución de picos.
Los métodos se desarrollaron conforme a normativas internacionales (UNE-EN 17194:2020, BfR, Reglamentos CE 1881/2006 y 401/2006) y fueron validados con criterios metrológicos rigurosos. En total, se ejecutaron 607 ensayos experimentales, frente a los 140 inicialmente previstos, lo que refleja la profundidad del trabajo técnico realizado. Se emitieron siete informes de validación con resultados satisfactorios para todos los parámetros de desempeño: linealidad, LOD, LOQ, exactitud, repetibilidad y veracidad.
Validación y Acreditación de Métodos
La validación de los métodos se realizó mediante estudios sistemáticos de calibración y dopaje de muestras en distintos niveles de concentración, así como mediante participación en ejercicios interlaboratorios (BIPEA y ROMER Labs). Los resultados confirmaron la conformidad con los requisitos de la norma ISO/IEC 17025. Se establecieron tres procedimientos normalizados de trabajo (PNT): PNT1-1501 para HAPs, PNT1-1308 para micotoxinas y PNT1-1311 para alcaloides pirrolizidínicos y tropánicos.
Resultados Técnicos y Evaluación por Matriz
- Micotoxinas (LC-MS/MS, maíz y piensos):
Se analizaron 184 muestras procedentes de diferentes fases del procesado del maíz (campo, almacén y fábrica). Las concentraciones de deoxinivalenol, aflatoxinas, zearalenona, ocratoxina A, HT2 y T2, y fumonisinas B1+B2 se mantuvieron por debajo de los valores recomendados por la Recomendación (UE) 2016/1319 y el Reglamento (UE) 574/2011. El estudio identificó dos variables críticas en la generación de micotoxinas: el tiempo de almacenamiento del grano húmedo previo al secado y la ubicación de las plantas en zonas de cabecera del cultivo. Los ensayos pareados con inmunoensayo por citometría de flujo mostraron correlación estadística elevada (Z-score < 2), validando esta tecnología como alternativa rápida.
- Hidrocarburos policíclicos aromáticos (GC-MS, productos cárnicos y pimentón):
El análisis de 216 muestras (productos cárnicos y pimentones) confirmó que el principal origen de los HAPs en los productos cárnicos no es el ahumado directo, sino el pimentón empleado. El pimentón presentó niveles de benzo(a)pireno superiores a 160 µg/kg y suma de HAPs superiores a 900 µg/kg, mientras que los pimentones no ahumados se mantuvieron muy por debajo de esos valores. Se establecieron correlaciones entre el tiempo de ahumado del pimentón y la concentración de contaminantes, recomendándose la implementación de controles analíticos sistemáticos en esta materia prima.
- Alcaloides pirrolizidínicos y tropánicos (LC-MS/MS, infusiones, miel y polen):
El análisis de 22 infusiones, 50 muestras de polen y 34 de miel permitió detectar concentraciones variables en función del origen botánico. Las plantas de infusión con presencia de malezas del género *Senecio*, *Echium* o *Crotalaria* mostraron los niveles más altos. En polen, se observó una fuerte correlación entre la pigmentación oscura y el contenido en APs, con valores de hasta 800 µg/kg. El análisis melisopalinológico permitió identificar taxonómicamente los pólenes más contaminantes y establecer una palinoteca de referencia.
Identificación de Variables Productivas y Estrategias de Mitigación
A partir del análisis de datos experimentales, se determinaron las variables más influyentes en la aparición de contaminantes:
¿ En micotoxinas: humedad del grano, condiciones de secado, tiempo de almacenamiento y daño mecánico durante la cosecha.
¿ En HAPs: tipo y origen del pimentón, temperatura de ahumado, duración del proceso y distancia entre fuente de calor y alimento.
¿ En alcaloides: control de malezas, especies botánicas circundantes, madurez de recolección y manejo postcosecha.
Se diseñaron protocolos de control que integran medidas correctivas específicas, tales como el secado inmediato del maíz, la trazabilidad del pimentón, la eliminación de lotes de polen oscuro y la inspección de cultivos de plantas de infusión para la detección temprana de especies contaminantes.
Conclusiones
El proyecto ha cumplido íntegramente los objetivos propuestos, alcanzando un 100% de ejecución técnica y científica. Los métodos desarrollados permiten la cuantificación precisa de contaminantes críticos en alimentos y materias primas, con aplicación directa en programas de control oficial y autocontrol empresarial. El trabajo realizado ha contribuido a identificar los factores productivos determinantes y a diseñar estrategias efectivas de mitigación que pueden extrapolarse a otras regiones y matrices alimentarias
Actividades de difusión
Jornada "Control de micotoxinas en alimentación animal", organizada junto a ASFACyL.
- INFORME DE DIVULGACIÓN DEL PROYECTO.pdf (Download)
¿¿¿¿¿¿¿