RESUMEN

La trazabilidad en el aceite de oliva virgen es una técnica capaz de suministrar información sobre la relación existente entre las características físico-químicas iniciales del alimento y las detectadas por los consumidores y/o la agencia de seguridad alimentaría. El proyecto incide en la trazabilidad desde las perspectivas geográfica. La comunidad europea exige que el origen geográfico del aceite aparezca claramente en la etiqueta, lo que requiere el estudio de elementos relacionados con el origen geográfico.

La herramienta de trazabilidad seleccionada incluye una gran capacidad de detección de parámetros químicos que están interrelacionados en el meta-modelo (redes neuronales "ANN”) que integra la variada información seleccionada.

El plan de trabajo del proyecto, que esta dividido en cinco paquetes de trabajo, que comprenden siete tareas específicas, ha sido diseñado y estructurado para lograr el objetivo de trazabilidad integral de los aceites onubenses.

JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO

Finalidad

La trazabilidad alimentaria se define como la capacidad de rastrear un alimento desde su origen hasta el consumidor, y es, por tanto, una herramienta fundamental al servicio de la calidad alimentaria. Muchos de los compuestos y elementos que forman parte de un alimento son, en consecuencia, susceptibles de ser sometidos a un proceso de trazabilidad mediante diversas técnicas analíticas y pueden ser utilizados como marcadores de trazabilidad. El concepto de trazabilidad es, desde 2005, una necesidad ya que las empresas tienen que identificar y rastrear todos sus productos a través de la cadena alimentaria con una legislación y control que se aplica estrictamente. La metodología analítica, sin embargo, va retrasada respecto a la trazabilidad administrativa y es necesario desarrollar sistemas que garanticen que los marcadores de los diversos estadios en la vida de un alimento puedan ser rastreados de forma sencilla y eficaz. El objetivo fundamental es, obviamente, la protección al consumidor en materia de seguridad alimentaria.

Antecedentes

La importancia que tiene el aceite de oliva desde un punto de vista económico y de cara al consumidor explica la investigación de temas relacionados con la caracterización y autentificación geográfica desde los años 80.

La composición química del aceite de oliva es bien conocida desde hace tiempo y han sido numerosos los estudios enfocados a estudiar los componentes que lo forman. El soporte necesario para conseguir el rastreo de un alimento sólo se consigue basándose en tres puntos fundamentales:

1. Conocimiento completo y exhaustivo de todo el proceso
2. Conocimiento de los factores que afectan a su alteración, almacenamiento y distribución
3. Conocimiento de las metodologías analíticas y quimiométricas necesarias para llevar a cabo la determinación de aquellos analitos que puedan servir como marcadores

Todo ello, abordado desde un punto de vista pluridisciplinar, con participación de diferentes técnicas analíticas, información de diferentes compuestos, y aplicación de procedimientos quimiométricos capaces de extraer la información adecuada y de combinarla de forma precisa para poder realizar el seguimiento de la trazabilidad integral del producto final

OBJETIVOS DEL PROYECTO

Objetivos Generales

1. Perfeccionar la trazabilidad geográfica mediante el análisis elemental usando ICP-MS.
2. Conocer la correlación entre la composición elemental de aceites y orujos con la de los suelos de las zonas oleícolas a estudiar.
3. Crear una base de datos con la composición química y elemental de los aceites que permita la defensa de su genuidad en foros científicos y técnicos, y su protección frente posibles adulteraciones o imitaciones.

Objetivos Específicos

1. Identificar los elementos que pueden actuar como marcadores de la trazabilidad geográfica del aceite de oliva.
2. Estudiar las relaciones entre elementos representativos por su interés edafológico y calidad agroalimentaria como Rb/Sr, Sr/Ba y Rb/Tr.
3. Establecer el patrón geoquímico de REE, LREE/HREE y anomalías en Ce y Eu.
4. Estudiar la posible relación entre el contenido elemental y la presencia de otros componentes cuyo contenido permanezca prácticamente invariable a lo largo del tiempo, mediante modelos estadísticos.
5. Establecer un mapa de caracterización geoquímica de los elementos representativos de los suelos de cultivo con los aceites de oliva producidos.
6. Establecer criterios geoquímicos, basados en elementos traza sobre el origen y calidad del aceite de oliva de la zona de estudio, que permitan establecer una futura denominación de origen.

METODOLOGÍA Y PLAN DE TRABAJO

Metodología

Toma de muestras
Se han seleccionado cinco cooperativas correspondientes a las diferentes zonas de la provincia de Huelva en las que se va a desarrollar el estudio: Almonte, Beas, Gibraleón, San Bartolomé y Villarrasa. De cada una de estas cooperativas, por cada año de campaña, se seleccionarán diez muestras de aceite, diez muestras de los correspondientes orujos así como diez muestras de los suelos donde se encuentran los olivos de los cuales procede el aceite seleccionado. Esto supone un total de 150 muestras.

Estudio del contenido metálico y de las relaciones elementales
Las muestras digeridas son diluidas en una disolución al 2% en HNO3. Se utilizará un equipo ICP-MS (HP4500), previamente sintonizado con una disolución multi-elemental de 7Li, 85Y y 205Tl. La calibración se realizará mediante un procedimiento externo con un cóctel multi-elemental de 50 elementos traza, de los que se resaltan Li, Be, Sc, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, As, Se, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Cd, Sn, Sb, Cs, Ba, REE, Hf, Ta, W, Tl, Pb, Bi, Th y U. Los estándares empleados son blanco, 1 ppb, 10 ppb, 50 ppb y 100 ppb. En la secuencia de sintonía se utilizará una disolución multi-elemental monitor de 10 ppb de todos los elementos analizados con objeto de controlar la posible deriva del equipo. La caracterización del control de calidad de los datos se asegura mediante el análisis simultáneo de patrones de referencia (SRM) internacionales de las matrices analizadas.

Análisis estadístico de los resultados
Las relaciones entre los distintos analitos y los puntos críticos de rastreo se realizarán mediante procedimientos matemáticos que permitan poner de manifiesto de forma clara las relaciones existentes. Se utilizarán procedimientos de análisis estadístico multivariante para conseguir establecer estas relaciones que serán interpretadas desde un punto de vista químico (Aparicio y Aparicio-Ruiz, 2002).

Plan de trabajo

El plan de trabajo está estructurado en dos grandes bloques que comprenden cinco paquetes de trabajo.

1. Bloques
   • BLOQUE I: Evaluación de los compuestos responsables de la caracterización química de la muestra mediante técnicas de ICP-MS (determinación del contenido metálico).
   • BLOQUE II: Desarrollo de una metodología analítica, que basándose en la información obtenida, permita la predicción objetiva del grado de aceptabilidad de los aceites de oliva vírgenes.
2. Paquetes de trabajo
   • PAQUETE I: Documentación y recopilación bibliográfica.
   • PAQUETE II: Evaluación y optimización de procedimientos

     Este paquete de trabajo corresponde a la parte analítica del proyecto constituida fundamentalmente por la evaluación, optimización e implementación de las diferentes etapas analíticas necesarias para la evaluación y determinación de los distintos parámetros a estudiar. Las tareas a realizar serían:

     • Tarea 1: Localización, caracterización y protocolo de distribución de la muestras.
       Localización de muestras necesarias en cada campaña, estableciendo un protocolo para la toma de muestras, de manera que se intentará que el número total de muestras garantice suficiente seguridad y variabilidad. Además, se decidirá el número de lotes de aceites distintos que se estudiarán teniendo en cuenta las distintas condiciones de suelos y variedades.
     • TAREA 2: Puesta a punto de la metodología analítica: Actualización y revisión.
       Puesta a punto del tratamiento de las distintas muestras de suelos, aceite y orujo para estudio elemental mediante espectrometría ICP-MS.

      

   • PAQUETE III: Ejecución experimental de las actividades

     Una vez transportadas las muestras al laboratorio se almacenarán hasta su análisis. Las muestras se analizarán por triplicado utilizando las metodologías del paquete anterior. La tarea de este paquete es:

     • TAREA 3: Determinación elemental (ICP-MS)

      

   • PAQUETE IV: Tratamiento de los datos y conclusiones

     Los resultados analíticos obtenidos tanto de los suelos como de los aceites y los orujos analizados, serán sometidos a diversas técnicas estadísticas uni- y multi-variantes para establecer las significancia de cada una de las variables. Se utilizará ANN “Artificial Neural Network”. Finalmente, se elaborará un mapa geoquímico de la zona olivarera con vistas a una posible Denominación de Origen. La tarea de este paquete es:

     • TAREA 4: Estudio estadístico de los datos relacionados con la trazabilidad geográfica

      

   • PAQUETE V: Plan de implementación tecnológica: Transferencia, valoración y diseminación del conocimiento.

     Se considera tanto la transferencia de información dentro del proyecto entre los grupos que lo constituyen como la transferencia al exterior mediante dos tareas diferentes.

     • TAREA 5: Intercambio de información entre los miembros del consorcio.
       Se establecerán vías de comunicación utilizando los recursos de las nuevas tecnologías (páginas web, correo electrónico y videoconferencia).
     • TAREA 6: Difusión de los resultados
       Se realizarán a tres niveles -científico, institucional y social- potenciándose la rápida transferencia de los mismos a través de congresos, publicación de artículos y libros, tesis doctorales y divulgación a industriales y consumidores.

      

BENEFICIOS DEL PROYECTO, DIFUSIÓN Y EXPLOTACIÓN DE LOS RESULTADOS

Beneficios del proyecto

Contribuciones científico-técnicas esperables del proyecto, beneficios esperables para el avance del conocimiento y de la tecnología y, en su caso, resultados esperables con posibilidad de transferencia ya sea a corto, medio o largo plazo:

1. Identificación de los metales que actúan como marcadores de la trazabilidad geográfica del aceite de oliva: Identificación geográfica.
2. Establecimiento del patrón geoquímica de tierras raras, así como las relaciones entre elementos representativos y anomalías en Ce y u, que permitan establecer un mapa de caracterización geoquímica de los elementos representativos de los suelos de cultivo con los aceites de oliva producidos.
3. Establecimiento de los criterios geoquímicos basados en elementos traza sobre el origen y calidad del aceite de oliva de la zona de estudio que permitan establecer una futura denominación de origen.
4. Mejora de la instrumentación existente.

Difusión y explotación de resultados

El plan de difusión se encaminará a obtener la máxima transferencia, valoración y difusión del conocimiento adquirido en el proyecto hacia el exterior. Fundamentalmente el plan se centrará en las siguientes actividades de transferencia:

1. Publicaciones científicas: Gran parte del consorcio ha venido publicando en revistas de Tecnología de Alimentos (J. Agric. Food Chem., Food Chem., etc.) y Química Analítica (Anal Chem., Anlyst, Anal Chim. Acta, etc.) que seguirán siendo utilizadas en la difusión de los resultados de este proyecto, mientras que las revistas de Ciencia Medioambiental (Chemosphere, Int. Env., Env. Res. Sci. T. Env., etc) serán objeto de otra parte de los resultados del proyecto. Se espera poder publicar entre 4 y 6 artículos en revistas del SCI.
2. Conferencias científicas: Se presentarán los resultados en congresos del campo del aceite (AOCS, EFL, PITCON, etc.), Química Analítica (EUROANALYSIS, GRASEQA, etc.) y Ciencia Medioambiental (ICEST, ICERT, ICESE, etc.).
3. Internet: El consorcio posee una “website” para albergar los resultados de esta propuesta.
4. Transferencia industrial: Divulgación de resultados científicos entre la comunidad industrial (cooperativas, industrias) en sus jornadas de divulgación (seminarios, simposios), y entre los consumidores a través de las asociaciones de consumidores de primer nivel y las asociaciones de las zonas oleícolas.

EQUIPOS PARTICIPANTES E HISTORIAL DEL GRUPO DE INVESTIGACIÓN

Equipos participantes

1. Dr. D. Rafael Beltrán Lucena. Email: Esta dirección electrónica esta protegida contra spam bots. Necesita activar JavaScript para visualizarla
2. Dra. Dª Ana Sayago Gómez. Email: Esta dirección electrónica esta protegida contra spam bots. Necesita activar JavaScript para visualizarla
3. Dª María Beltrán Muniz. Email : Esta dirección electrónica esta protegida contra spam bots. Necesita activar JavaScript para visualizarla
4. Dª María Luz Pizarro Hierro. Email: Esta dirección electrónica esta protegida contra spam bots. Necesita activar JavaScript para visualizarla
5. Dr. D. Ramón Aparicio López. Email: Esta dirección electrónica esta protegida contra spam bots. Necesita activar JavaScript para visualizarla
6. Dra. Dª María T. Morales Millán. Email: Esta dirección electrónica esta protegida contra spam bots. Necesita activar JavaScript para visualizarla
7. Dr. D. Diego Luís García González. Email: Esta dirección electrónica esta protegida contra spam bots. Necesita activar JavaScript para visualizarla
8. Dª Noelia Teja Pajuelo. Email: Esta dirección electrónica esta protegida contra spam bots. Necesita activar JavaScript para visualizarla
9. Personal en formación

Historial del grupo de investigación

El equipo multidisciplinar que realiza la propuesta está integrado por 5 doctores, dos licenciadas y una técnico de laboratorio pertenecientes a dos grupos de investigación (FQM-310 y AGR-104) pertenecientes a la Universidad de Huelva (Facultad de Ciencias Experimentales), Universidad de Sevilla (Facultad de Farmacia) y al CSIC (Instituto de la Grasa). Estos grupos, que constituyen el consorcio, han mantenido una relación previa, tanto en el ámbito de la transferencia de conocimientos como de colaboración en temas de investigación y publicaciones.

El proyecto ha sido solicitado por los dos grupos de investigación, que de forma coordinada y multidisciplinar pretenden establecer las pautas para conseguir una trazabilidad integral del aceite de oliva contribuyendo a las directrices actuales de seguridad alimentaria.

El Dr. Aparicio y su grupo de investigación AGR-104 tienen una amplia experiencia en trazabilidad de alimentos, desarrollo de técnicas emergentes y distintos aspectos relacionados con el aceite de oliva. El Dr. Aparicio ha dirigido y coordinado numerosos proyectos de investigación, nacionales y de la CEE, teniendo amplia experiencia en la gestión de proyectos de investigación con alto número de participantes

El Dr. Beltrán (investigador principal del presente proyecto) y su grupo de investigación FQM-310 tienen una amplia experiencia en la determinación de especies metálicas en diferentes matrices, así como en la determinación de compuestos volátiles en productos agroalimentarios (vino y aceite de oliva). El Dr. Beltrán ha participado en numerosos proyectos de investigación, nacionales y autonómicos, así como en contratos de I+D+I.