Diseño de una lengua electrónica basada en solventes eutécticos naturales para la detección de alteraciones en miel

Abstract

El contenido de 5-hidroximetilfurfural (HMF) en la miel es un indicativo de las condiciones en que la misma fue almacenada, el tratamiento que ha recibido y su edad. El máximo permitido de HMF en la normativa actual es de 40 mg/Kg, valores superiores a este indican mieles viejas de baja calidad y/o excesivamente calentadas o adulteradas. El National Institute of Environmental Health Sciences (NTP) designó a la dieta que contiene HMF como potencial carcinógeno. Con el objetivo de detectar adulteraciones en diferentes mieles artesanales y comerciales de la provincia de Mendoza, se procedió al desarrollo de una lengua electrónica (ETs). Las ETs ofrecen numerosas ventajas frente al resto de instrumentos y protocolos disponibles1 . Son sistemas de análisis que constan de una serie de sensores electroquímicos de baja especificidad (arreglo de sensores) que junto con herramientas de procesamiento de datos avanzadas son capaces de interpretar señales electroquímicas complejas2 . Para este trabajo, en lugar de modificar electrodos, se probaron diferentes modificadores del buffer, para lo que se utilizaron Solventes Eutécticos Naturales (NADES, por sus siglas en inglés), los cuales han demostrado ser mejoradores de la sensibilidad en detección electroquímica3 . Se utilizaron tres NADES diferentes: LGH (ácido láctico y glucosa, 5:1); CGH (ácido cítrico y glucosa, 1:1) y FCH (ácido cítrico y fructosa, 1:1), todos con un agregado de 15% (v/v) de H2O. Con los tres NADES como modificadores, más buffer fosfato sin modificar (PBS), se construyó el arreglo de sensores (cuatro sensores por arreglo). Para la medida electroquímica se utilizaron electrodos serigrafiados de carbono comerciales en placas de 96x. Como muestras se utilizaron trece mieles calentadas durante 4h a 60°C (miel adulterada) y sin calentar (sin adulterar). Se realizó un análisis de componentes principales (PCA) para visualizar la posible discriminación entre mieles adulteradas de no adulteradas. Se obtuvieron modelos para cada set individual de datos, y se evaluaron también modelos fusionando la información procedente de cada sistema estudiado. Las fusiones fueron realizadas en nivel bajo con todas las combinaciones posibles de doble sets y también evaluando los cuatro juntos (PBS- LGH- CGH- FCH). Se logró una clara diferenciación entre los dos grupos de muestras a partir del modelo obtenido de la fusión de los sets PBS y LGH explicando las tres primeras componentes principales un 80% de la varianza total de los datos. Posteriormente, sobre esta última matriz de datos fusionados se realizó un análisis discriminante (PLSDA) para obtener un modelo de clasificación que alcanzó un 96% de predicción correcta de las muestras. Con la ET desarrollada se pudo diferenciar claramente entre mieles adulteradas y sin adulterar, lo que demuestra que la modificación electrolito con NADES puede ser una alternativa a la utilización de diferentes electrodos en la construcción de ETs.