¿Este vino es auténtico? Así obtenemos la ‘huella molecular’ de los alimentos

La composición química de los alimentos

Cuando realizamos nuestras compras en un supermercado, nos encontramos rodeados de productos que contienen numerosos compuestos químicos, códigos y concentraciones. Las etiquetas nutricionales nos ofrecen esta información, pero incluso los artículos que carecen de ellas contienen un complejo universo químico en su interior. ¿Cómo puede un consumidor verificar, por ejemplo, que la botella de vino adquirida es genuina y no constituye un engaño? La solución reside en su "huella molecular", la cual podemos determinar actualmente mediante avanzadas tecnologías de análisis de laboratorio.

La naturaleza química de los alimentos

La afirmación "todo es química" representa una realidad fundamental en los productos que consumimos, tanto procesados como naturales. Por ejemplo, aunque el agua es el componente principal de una manzana, esta fruta incluye más de 400 sustancias diferentes que le confieren su sabor, textura y aroma distintivos, además de los carbohidratos que proporciona.

Los organismos vivos constituyen los reactores químicos más complejos y optimizados que conocemos, siendo las plantas especialmente eficientes en este aspecto. Un manzano, utilizando la luz solar como fuente energética, dióxido de carbono como proveedor de carbono, junto con agua y algunos minerales, puede generar toda su materia orgánica.

Tecnologías analíticas avanzadas

La composición de los alimentos determina tanto sus características distintivas como aspectos cruciales de seguridad alimentaria. En años recientes, las técnicas instrumentales para análisis químicos han evolucionado significativamente. Entre estas, destacan dos métodos particularmente importantes:

• Espectrometría de Masas (EM)
• Resonancia Magnética Nuclear (RMN)

Estas metodologías han permitido el desarrollo de nuevas disciplinas científicas, como la metabolómica, que podemos definir como el estudio integral y exhaustivo de todos los metabolitos presentes en un sistema biológico.

Tanto la EM como la RMN son técnicas complementarias que posibilitan análisis cada vez más completos de los perfiles metabólicos en sistemas biológicos. El reto actual consiste en reducir los costos de estas tecnologías para hacerlas accesibles a diversas instituciones y empresas.

Aplicación de la RMN en alimentos

La Resonancia Magnética Nuclear se basa en el comportamiento de núcleos atómicos específicos cuando se someten a intensos campos magnéticos. Esta interacción genera señales características -denominadas espectro- para cada tipo de molécula o sustancia presente, por ejemplo, en un alimento. Es la misma tecnología empleada en diagnóstico médico, aunque en este caso transforma las señales en imágenes corporales.

El vino representa una bebida particularmente compleja que evoluciona microbiológicamente a partir del mosto y contiene cientos de compuestos diferentes. Por esta razón, se considera un producto muy interesante para estudios metabolómicos. Además, la protección de su identidad geográfica resulta esencial para garantizar que los consumidores reciban exactamente lo que esperan.

Desarrollos y aplicaciones prácticas

Desde 2006, nuestro equipo de investigación ha desarrollado metodologías basadas en RMN para monitorear y controlar fermentaciones alcohólicas y malolácticas. Estos estudios se expandieron posteriormente para incluir:

• Cuantificación de diferentes compuestos
• Diferenciación de vinos según añada y zona geográfica
• Análisis de procesos de envejecimiento

Esta tecnología ya está disponible para bodegas. Por ejemplo, la Estación Enológica de Haro en La Rioja (España) cuenta con equipos de RMN específicamente diseñados para caracterizar y controlar vinos, sus derivados y otras bebidas mediante un único análisis. Esta instrumentación determina la "huella molecular" de cada vino, facilitando información sobre:

• Su trazabilidad
• Su estado analítico
• Las particularidades de su elaboración

Evolución tecnológica y accesibilidad

Uno de los principales obstáculos de este procedimiento ha sido su alto costo, tanto en adquisición como en mantenimiento. En respuesta, recientemente se han desarrollado equipos de RMN de bajo campo o sobremesa. Aunque presentan menor sensibilidad y resolución -es decir, una capacidad más limitada para separar señales en comparación con equipos más avanzados- ofrecen ventajas significativas:

• Costos reducidos
• Mantenimiento prácticamente innecesario

Estas limitaciones se están compensando mediante software más eficiente para procesamiento de datos. Por ejemplo, se han creado algoritmos altamente efectivos que separan automáticamente señales superpuestas. Además, la aplicación de inteligencia artificial y técnicas asociadas permitirá extraer información mucho más detallada de lo que, para un observador no especializado, podrían parecer simples líneas en un espectro.

Este avance tecnológico permitirá que la RMN no se limite exclusivamente a grandes instituciones, sino que llegue también a centros tecnológicos y empresas del sector agroalimentario, contribuyendo así a valorizar los productos del sector primario.

Perspectivas futuras

El control de calidad y detección de fraudes alimentarios, la protección de identidades geográficas, la seguridad alimentaria y, especialmente, el derecho del consumidor a conocer la composición nutricional de alimentos y bebidas son áreas donde la RMN de sobremesa seguramente desempeñará un papel protagonista.