Desarrollo de materiales poliméricos selectivos para el control de la calidad y la seguridad alimentaria

Zusammenfassung

La relación existente entre alimentación y salud han generado un gran interés en los consumidores y, por tanto, en el resto de eslabones de la cadena de producción de alimentos, dando lugar a derechos y obligaciones en el ámbito de la seguridad alimentaria. A este respecto, según la Organización de las Naciones Unidad para la Alimentación (FAO), las responsabilidades de la industria alimentaria y de las administraciones son garantizar la calidad e inocuidad de los alimentos en todo el proceso de producción, manipulación, elaboración y comercialización de los mismos. La inocuidad de los alimentos hace referencia, entre otros, a la ausencia de contaminantes, toxinas naturales o adulterantes, que conviertan el alimento en algo nocivo para la salud, o a la presencia de unos niveles inocuos y aceptables de los mismos. Según la FAO, la ¿calidad de los alimentos puede considerarse como una característica compleja de los alimentos que determina su valor o aceptabilidad para el consumidor¿. Aparte de la inocuidad, entre las características de calidad del alimento se pueden incluir: las propiedades organolépticas como el aspecto, el color, la textura y el gusto, el valor nutricional y las propiedades funcionales. Es necesario por tanto controlar la calidad y la inocuidad de los alimentos a través de toda la cadena de producción, elaboración, almacenamiento y distribución de los mismos. A este respecto, es necesario disponer de nuevos métodos analíticos sensibles, selectivos y rápidos que permitan garantizar la seguridad y la calidad alimentaria. Los materiales poliméricos se han aplicado en una amplia variedad de áreas relacionadas con la química alimentaria, por ejemplo, para el envasado de alimentos, en la fabricación de sensores, para la monitorización de residuos, en el control de calidad del alimento o, incluso, en el desarrollo de adsorbentes selectivos para su aplicación en el desarrollo de métodos analíticos para el análisis con contaminantes. Los polímeros de impronta molecular (MIPs) son un tipo particular de materiales poliméricos de reconocimiento selectivo, basados en la generación de sitios activos mediante el uso de una plantilla durante su síntesis. En las últimas décadas, los MIPs han atraído cada vez más la atención para sustituir a las biomoléculas como elementos de reconocimiento selectivo en sensores y otras aplicaciones, como las separaciones analíticas. Estos polímeros presentan varias ventajas frente a los elementos de reconocimiento naturales, tales como estabilidad operacional bajo una amplia variedad de condiciones, facilidad de preparación, reproducibilidad y robustez. Además, pueden utilizarse en medios orgánicos o acuosos y su coste es menor y su preparación es más fácil que la de los anticuerpos, evitando el uso de animales de laboratorio o las dificultades asociadas a la producción de anticuerpos para compuestos tóxicos. Sin embargo, estos materiales suelen presentar constantes de afinidad más bajas que sus homólogos naturales y pueden mostrar reactividad cruzada frente a compuestos estructuralmente similares. Los trabajos de investigación incluidos en esta memoria describen diferentes estrategias para la fabricación de materiales poliméricos selectivos, en su mayoría MIPs, así como su caracterización y aplicación al control de la frescura de alimentos como la cerveza, o al analisis de micotoxinas de origen natural, concretamente derivadas de la Alternaria en matrices complejas. Además, se ha demostrado la aplicación de los MIPs como materiales de envasado para la liberación controlada de especies activas en alimentos. En el primer artículo (Food Chemistry, 2016, 190, 487-494) se describe la síntesis y caracterización de MIPs en formato de hidrogel como sistemas de liberación controlada de ácido ferúlico, un antioxidante natural. Estos materiales se aplicaron en muestras de mantequilla con el fin de extender la vida útil del alimento reduciendo la oxidación lipídica.