Espectroscopia infraroja per la qualitat de les fruites
Tutor/a - Director/a
Estudiant
Morató Cañabate, Maria
Tipus de document
Treball Final de Grau
Data
2021
rights
Accés obert
Editorial
Universitat Politècnica de Catalunya
UPCommons
Resum
Nowadays the food industry produces millions of tons of fruit, but a big part of it is wasted, either because it does not conform the consumer quality standards or because its state of maturity is not favorable. The fruit sector wants to ensure quality in fruit, both for direct consumption and for the production of fruit-based products. The traditional quality controls absorb time, money and need chemicals that affects the environment in a bad way. In this review we want to describe the use of infrared spectroscopy as an alternative for traditional quality control, also its performance and the applications that has in the fruit sector. The method is based on the examination of database documents (Google Scholar, WoS, Springer Link and FSTA) and other resources such as books and websites. As a result, the infrared (IR) technology can be used to extract information about the functional groups and the structure of the molecules through the vibrational energy of their bounds since each component with its molecular structure reacts to the light signal by reproducing a unique spectrum. In this way, a fruit can be analyzed without destroying it. Near infrared sensors (NIR) are the most used for food analysis for many reasons, but for to be able to understand the data from NIR sensors, chemometrics and specific models of multivariate regressions are needed. Aside quality control, chemometrics helps to make possible the prediction of the harvest date and the shelf life of the fruits, important data to reduce the food waste in this sector. The spectroscope instrument has been improving in precision, resolution, connectivity, and compaction. And now as an innovative tool we find the portable IR sensor, which offers readings in the field or during the storage, basically you can analyze the composition of the fruit anywhere with it. In conclusion, the NIR sensor is effective and reliable for on line fruit control and also facilitates to the producer the collection planning so that he can offer each fruit in its best condition. It is a technology that is growing and that has a great potential for the food industry with other nondestructive technologies such as electronic nose, fluorescence or spectral imaging.
Actualmente la industria alimentaria produce millones de toneladas de fruta, pero mucha de esta se desperdicia, ya sea porque no se adecua a los estándares de calidad del consumidor o porque su estado de madurez no le es favorable. El sector frutícola quiere asegurar calidad en la fruta, tanto para el consumo directo, como para la elaboración de productos. Los controles de calidad tradicionales absorben tiempo, dinero y requieren productos químicos que afectan negativamente al medio ambiente. En esta revisión bibliográfica se quiere describir el uso de la espectroscopía infrarroja como alternativa al control de calidad tradicional, también su funcionamiento y las aplicaciones que tiene en el sector frutícola. El método se basa en la consulta de documentos de bases de datos (Google Scholar, WoS, Springer Link y FSTA) y otros recursos como libros y páginas web. Como resultado, la tecnología infrarroja (IR) permite extraer información sobre la estructura y los grupos funcionales de las moléculas mediante la energía vibracional de sus enlaces, ya que cada componente con su estructura molecular reacciona a la señal de luz reproduciendo un espectro único. De este modo, se puede analizar una fruta sin destruirla. Los sensores de infrarrojo cercano (NIR), son los más usados para el análisis de alimentos por diferentes razones, pero para que la información de los sensores NIR sea comprensible, se necesitan modelos específicos de regresiones multivariantes. A parte de controlar la calidad, la quimiometría ayuda a hacer posible la predicción de la fecha de recolecta y la vida útil de las frutas, unos datos importantes para poder reducir el desperdicio alimentario de este sector. El instrumento del espectroscopio ha ido mejorando en precisión, resolución, conectividad y compactación. De modo que, ahora como herramienta innovadora encontramos el sensor IR portátil, que ofrece lecturas en el campo o durante el almacenamiento, es decir, permite analizar la composición del fruto en cualquier sitio. Así pues, el sensor NIR es efectivo y fiable para el control de frutas en línea y también facilita la planificación de la colecta al productor para que este pueda ofrecer cada fruto en su mejor estado. Es una tecnología que está en crecimiento y que tiene mucho potencial para la industria alimentaria al lado de otras tecnologías no destructivas como la nariz electrónica, la fluorescencia o la imagen espectral.
Actualment, la indústria alimentària produeix milions de tones de fruita, però molta d'aquesta es malbarata, ja sigui perquè no s'adequa als estàndards de qualitat del consumidor o perquè el seu estat de maduresa no li és favorable. El sector fructícola vol assegurar qualitat en la fruita, tant pel consum directe, com per l'elaboració de productes. Els controls de qualitat tradicionals absorbeixen temps, diners i requereixen productes químics que afecten negativament al medi ambient. En aquest recull bibliogràfic es vol descriure l'ús de l'espectroscòpia infraroja com a alternativa al control de qualitat tradicional, també el seu funcionament i les aplicacions que té en el sector fructícola. El mètode es basa en la consulta de documents de bases de dades (Google Scholar, WoS, Springer Link i FSTA) i altres recursos com llibres i pàgines web. Com a resultat, la tecnologia infraroja (IR) permet treure informació sobre l'estructura i els grups funcionals de les molècules mitjançant l'energia vibracional dels seus enllaços, ja que, cada component amb la seva estructura molecular reacciona al senyal de llum reproduint un espectre únic. D'aquesta manera, es pot analitzar una fruita sense destruir-la. Els sensors d'infraroig proper (NIR) són els més emprats per analitzar aliments per diferents raons, però perquè la informació dels NIR sigui comprensible, es necessiten models específics de regressions multivariants. A banda de controlar la qualitat, la quimiometria ajuda a fer possible la predicció de la data de collita i la vida útil de les fruites, unes dades importants per poder reduir el malbaratament alimentari d'aquest sector. L'instrument de l'espectroscopi ha anat millorant en precisió, resolució, connectivitat i compactació. De manera que, ara com a eina innovadora trobem el sensor IR portàtil, que ofereix lectures al camp o durant l'emmagatzematge, es a dir, permet analitzar la composició del fruit en qualsevol indret. Així doncs, el sensor NIR és efectiu i fiable pel control de fruites en línia i també facilita la planificació de collita al productor perquè aquest pugui oferir cada fruit en el seu millor estat. És una tecnologia que està en creixement i que té molt potencial per la indústria alimentària al costat d'altres tecnologies no destructives com el nas electrònic, la fluorescència o la imatge espectral.
