Utilización de técnicas analíticas de cromatografía y espectrometría de masas para autentificar productos alimentarios de calidad diferenciada

Abstract

Los ciudadanos y consumidores europeos demandan, cada vez más, productos de calidad basados en prácticas respetuosas con el medio ambiente (agricultura ecológica, sistemas ganaderos extensivos...). Estos productos con una calidad diferenciada representan una ventaja competitiva en los mercados internacionales y, además, contribuyen a preservar el patrimonio cultural y gastronómico del conjunto de la Unión. Motivo por el cual, la calidad y diversidad de las producciones agrícolas, pesqueras y alimentarias de Europa están protegidas bajo legislación comunitaria. En este contexto, la agricultura ecológica y el sector del cerdo ibérico producen alimentos de calidad diferenciada de alto valor añadido que repercuten de manera notable sobre la economía y el tejido productivo agroalimentario andaluz, basándose en unos principios sostenibles. Ambos sectores se han caracterizado por perseguir una producción de calidad y distintiva. Sin embargo, estos sistemas productivos carecen de normativas donde se expliciten herramientas analíticas que puedan asegurar la trazabilidad y autenticidad de sus productos. En esta Tesis Doctoral, se ha evaluado la influencia del modo de producción (ecológico y convencional) sobre los compuestos bioactivos y volátiles en un cultivo alternativo en Andalucía como es el ciruelo japonés. Como resultado, se comprobó el incremento del ciertos compuestos bioactivos en las muestras ecológicas y la modulación del perfil volátil a causa del manejo agrícola. Asimismo, se caracterizó y evaluó el impacto del manejo en el perfil volátil de un cultivo permanente en Andalucía como es la naranja. Se estudiaron las posibilidades de su autentificación, obteniéndose modelos de clasificación para naranjas ecológicas frente a las convencionales. Asimismo, se exploraron nuevas aproximaciones analíticas fusionando datos provenientes de diferentes técnicas (perfil fenólico, isótopos estables y características físico-químicas) que ofrecen nuevas herramientas de autentificación de las naranjas en función de su modo de producción (ecológico o convencional). Por otro lado, se demostró el potencial de las técnicas de fusión de datos de las fracciones volátil y no volátil para autentificar productos transformados como los zumos premium ecológicos. Este estudio, puso de manifiesto la complementariedad de ambas fracciones y la mejora de los modelos de clasificación complejos frente a los individuales. Además, se caracterizaron isotópicamente nuevos fertilizantes ecológicos que han puesto de manifiesto la diversidad de valores isotópicos del nitrógeno de los que disponen los productores de la agricultura ecológica intensiva y sus posibles implicaciones en los productos finales obtenidos. Finalmente, la presente tesis doctoral ha desarrollado un banco de datos de relaciones isotópicas de nitrógeno y de carbono de las fracciones lipídica y no lipídica de diferentes órganos del cerdo ibérico, obteniéndose un modelo capaz de clasificar correctamente las canales según el régimen alimenticio seguido por el animal de acuerdo a la normativa vigente.

European citizens and consumers are increasingly demanding quality foodstuffs based on sustainable and “green” agricultural practices (organic farming, extensive livestock systems, etc.). These high-quality foodstuffs represent a competitive advantage in international market, while also helping to preserve the cultural and gastronomic heritage of the Union as a whole. For this reason, the quality and diversity of agricultural, fishing and food production in Europe is protected under EU legislation. In this context, organic farming and the Iberian pig sectors, based on sustainable principles, produce food with a differentiated quality and high added value, which has a significant impact on the Andalusian agri-food production economy. Both sectors have been characterized for pursuing a common goal: the production of distinctive, quality produce. However, these production systems lack regulations that specify the analytical tools that are capable of ensuring the traceability and authenticity of their products. In this Doctoral Thesis, the influence of the production management—organic and conventional—on the bioactive and volatile compounds in an alternative crop (Japanese plum) in Andalusia has been evaluated. The results confirmed the increase of certain bioactive compounds in the organic samples and differences in the volatile profile due to agricultural management. Likewise, the impact of management on the volatile profile of oranges, a permanent crop in Andalusia, was characterized and evaluated. Authentication potential was studied, obtaining classification models for organic oranges versus conventional oranges. Furthermore, new analytical approaches were explored through the fusion of data from different techniques (phenolic profile, stable isotopes and physical-chemical characteristics) that offer new tools for the authentication of oranges according to their agricultural management (organic or conventional). In addition, the study showed the potential of the fusion of data of volatile and nonvolatile fractions to authenticate processed foodstuffs such as organic premium juices. It revealed the complementarity of both fractions and how data fusión models improve the classification with regard to individual ones. In addition, new organic fertilizers were isotopically characterized. The results showed the diversity of nitrogen isotope values available to intensive organic farmers and their possible implications for the final production obtained. Finally, this thesis has developed a database of nitrogen and carbon isotope ratios of the lipid and lipid-free fractions of different organs of the Iberian pig, obtaining a model able of classify correctly, the Iberian pig carcass according to the diet followed by the animal under the current regulations.