Análisis en la adulteración de la miel de abeja (Apis mellifera) mediante el uso de Espectrometría Infrarrojo Cercano en la región San Martín

Abstract

El presente trabajo tuvo como objetivos la identificación y desarrollo de un modelo de predicción, así como establecer la autenticidad de mieles en 04 pisos ecológicos. Se sometió a análisis discriminante por mínimos cuadrados parciales (PLS) con la finalidad de encontrar las relaciones fundamentales entre las variables independientes y clases codificadas como números enteros, las cuales fueron modeladas simultáneamente teniendo en cuenta la varianza y covarianza entre variables y clases, se midieron los espectros de muestras puras de miel orgánica, jarabe de maíz (miel de maíz) y azúcar invertida a diferentes concentraciones (0%, 2%, 4%, 6%, 8%, 10%, 12%, 14%, 16%, 18%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 92%, 94%, 96%, 98%, 100%) se prepararon diluciones de muestra adicionales como muestras de validación para verificar los métodos. Los espectros se dividieron en tres regiones particularmente por la presencia de los azúcares predominantes: Glucosa, fructuosa y sacarosa para longitudes de onda entre 300-5200 y 4300 cm -1 respectivamente. Las muestras presentaron combinaciones y sobretonos intramoleculares como los enlaces carbono-hidrógeno (CH), oxígeno-hidrógeno (OH) y nitrógeno-hidrógeno (NH). La regresión lineal en ambos modelos presenta coeficientes de determinación cercanos a 1 (0,9956 y 0,9851) y bajos errores de cálculo (SEE) y de error de predicción SEP. Es importante indicar que la técnica de espectrometría es capaz de predecir la contaminación o adulteración de mieles a partir de jarabe de maíz y azúcar invertida. La glucosa se presenta alrededor de 4420 cm-1, fructuosa aproximadamente 5150 cm-1 y la sacarosa 8230 cm-1, de acuerdo a la tendencia demostrada por los datos se procedió a calcular la varianza acumulada en X y Y, esto se realizó con la finalidad de reducir el número de variables de acuerdo al porcentaje calculado de la adulteración, se tomaron los datos mayores a 1 para obtener una buena selección, esto permitió obtener cerca del 99,6 % de la varianza acumulada en Y. Las medias de la concentración de azúcares en mieles de las diferentes localidades, la fructuosa presenta una media de 29,63% la glucosa de 31.90% y la sacarosa de 1,69%, todas presentan una diferencia estadística (P<0,01). Los valores de la viscosidad de las mieles en las localidades y ecosistemas se encuentran en un rango de 3,15 a 1,25 Pa.s, con un valor promedio de 2,06 Pa.s, presentando una diferencia altamente significativa (P<0,01).

The objectives of the present work were to identify and develop a prediction model, as well as to establish the authenticity of honeys in 04 ecological zones. It was subjected to partial least squares (PLS) discriminant analysis in order to find the fundamental relationships between the independent variables and classes coded as integers, which were simultaneously modeled taking into account the variance and covariance between variables and classes. Spectra of pure samples of organic honey, corn syrup (corn syrup) and invert sugar were measured at different concentrations (0%, 2%, 4%, 6%, 8%, 8%, 10%, 12%, 14%, 16%, 18%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 92%, 94%, 96%, 98%, 100%), additional sample dilutions were prepared as validation samples to verify the methods. The spectra were divided into three regions particularly by the presence of the predominant sugars: Glucose, fructose and sucrose for wavelengths between 300-5200 and 4300 cm -1 respectively. The samples presented intramolecular combinations and overtones such as carbon-hydrogen (CH), oxygen-hydrogen (OH) and nitrogen-hydrogen (NH) bonds. The linear regression in both models presents coefficients of determination close to 1 (0.9956 and 0.9851) and low calculation errors (SEE) and SEP prediction error. It is important to indicate that the spectrometry technique is capable of predicting the contamination or adulteration of honeys from corn syrup and invert sugar. Glucose is presented around 4420 cm -1, fructose approximately around 5150 cm -1 and sucrose around 8230 cm -1, according to the tendency demonstrated by the data. The accumulated variance in X and Y was calculated with the purpose of reducing the number of variables according to the calculated percentage of adulteration, data greater than 1 were taken to obtain a good selection, this allowed to obtain about 99.6% of the accumulated variance in Y. Fructose presented an average of 29.63%, glucose 31.90% and sucrose 1.69%, all presenting a statistical difference (P<0.01). The viscosity values of the honeys in the localities and ecosystems are in a range of 3.15 to 1.25 Pa.s, with an average value of 2.06 Pa.s, presenting a highly significant difference (P<0.01).