Estudio de la presencia de potenciales marcadores químicos de trazabilidad en mieles producidas en la región Nordeste de Argentina

Abstract

Según el Código Alimentario Argentino, se entiende por miel el producto alimenticio producido por las abejas melíferas a partir del néctar de las flores o de las secreciones procedentes de partes vivas de las plantas o de excreciones de insectos succionadores de plantas que quedan sobre partes vivas de plantas, que las abejas recogen, transforman, combinan con sustancias específicas propias y almacenan y dejan madurar en los panales de la colmena. En la Argentina, la apicultura se remonta a los pobladores originarios, quienes otorgaban un gran valor a los recursos representados por la miel y la cera, por lo que desarrollaron habilidades para localizar los refugios naturales de las abejas y para cosechar sus productos. Con la introducción de las primeras colmenas de la abeja europea –apis mellifera- en Mendoza y Buenos Aires, a mediados del siglo XIX, se comenzó el desarrollo de la apicultura como actividad complementaria o doméstica, extendiéndose rápidamente a otras provincias del país, como ser San Juan, San Luis, La Rioja, Santa Fe, Córdoba. En la actualidad, la producción de miel y otros productos de la abeja se realiza en casi todo el territorio nacional, debido a la evolución de la industria apícola durante el siglo XX. La producción y las exportaciones de miel argentina se intensificaron en las décadas de 1970 y 1980, debido a un proceso general de crecimiento del mercado mundial de la miel. La apicultura argentina es en la actualidad uno de los principales protagonistas del mercado mundial, ya que cuenta con singulares ventajas, como ser una oferta floral importante, amplitud de climas para la producción, y ventajas competitivas debido al fuerte trabajo que realiza el sector productivo en materia de mejora continua de la calidad y del sistema de rastreabilidad o trazabilidad vigente (Resolución N° 186/2003), reconocido hoy por los principales compradores de miel del mundo. Así, en la Argentina se obtienen diferentes tipos de mieles, a las cuales es posible incorporar valor agregado a través de distintos mecanismos de diferenciación, los cuales no están aún muy desarrollados. Estos pueden ser el fraccionamiento, la tipificación por origen geográfico, la tipificación por origen botánico, la certificación de calidad por protocolos, o la producción orgánica, por ejemplo. El 98% de la miel producida en la Argentina es destinado al mercado externo, enviándose como producto a granel no diferenciado, mientras que solamente el 2% restante se exporta fraccionado (diferenciación de producto). De esta manera se observa una reducida diferenciación por calidad, denominación de origen (DO), región geográfica, origen botánico, etc. Para ello valor a este producto, entre las estrategias de diferenciación que representan las mejores maneras de alcanzarlo, están las denominaciones de origen, los protocolos basados en atributos particulares, el origen botánico y geográfico. Es por eso que a los ya implementados programas de trazabilidad registral oficiales y privados, cabría establecer y agregar un sistema de trazabilidad químico que certifique el origen geográfico de una muestra de miel en cualquier instancia de su producción, de forma de garantizar al comprador el origen, y al vendedor el pago correspondiente por ese producto con valor agregado. Por esta razón, esta tesis propuso estudiar la presencia de marcadores químicos de trazabilidad en mieles producidas en la región del nordeste de Argentina (Formosa, Chaco, Corrientes y Misiones), contribuyendo también en la determinación de la composición multielemental de estos alimentos. El plan propuso también utilizar métodos de análisis de datos (quimiométricos) en función de extraer información química relevante para la propuesta de modelos predictivos con el fin de resolver problemas de autenticación o confirmación de identidad de mieles provenientes de la región en estudio. Se estudiaron entonces en este trabajo de tesis, muestras de miel provenientes de las provincias de Formosa, Chaco, Corrientes y Misiones, evaluando la calidad física y química de las muestras, para con la información generada realizar análisis multivariados a fin de hallar modelos predictivos de autenticidad de origen de las mieles estudiadas. El plan se ejecutó en dos etapas: 1- Campañas 2011-2012: se obtuvieron 141 muestras provenientes de cuatro cuencas productoras de la provincia de Corrientes. Todas las muestras fueron caracterizadas desde el punto de vista fisicoquímico mediante la determinación de nueve parámetros: Humedad, Color, Acidez, Hidroximetilfurfural, Conductividad eléctrica, Prolina, Diastasa, Azúcares reductores y Sacarosa aparente. Los resultados obtenidos fueron analizados por técnicas multivariadas de análisis, lográndose una clasificación correcta del 66% de las muestras estudiadas. Sin embargo, este porcentaje se vio fuertemente aumentado (97%) al considerar muestras de otra provincia (Formosa). Esta primera etapa del trabajo de tesis permitió demostrar que, si bien la información fisicoquímica resulta útil para evaluar la calidad y aptitud de las mieles, esta información solo permite obtener modelos predictivos subóptimos, haciendo necesario incorporar nueva información complementaria a partir de técnicas de naturaleza diferente a las consideradas. Campañas 2015-2016: se obtuvieron 50 muestras provenientes de diferentes cuencas productoras de las cuatro provincias que forman parte del NEA. Todas las muestras fueron caracterizadas desde el punto de vista fisicoquímico mediante la determinación de cinco parámetros: Humedad, Color, pH, Conductividad eléctrica e Hidroximetilfurfural. Adicionalmente se determinaron las concentraciones de tres elementos minoritarios por AAS (K, NA y Mg) y 37 elementos a nivel de vestigios por ICP-MS. Todas las metodologías analíticas fueron validadas, y los resultados analizados por técnicas de análisis multivariado. Si bien en un inicio se consideraron las cuatro provincias de origen como variable a ser modelada, el análisis exploratorio de la matriz de resultados indicó una gran similitud entre las muestras provenientes de las provincias de Chaco y Formosa, resultando conveniente modelar la información para predecir en solo tres grupos de origen geográfico, agrupando en una sola región las muestras provenientes de estas dos provincias. Al utilizar solo la información contenida en las variables multielementales se alcanzó un modelo predictivo por ALD con un 100% de acierto en las muestras que fueron modeladas, pero que disminuye fuertemente al ser sometido al método de validación cruzada (76% de acierto). Se hizo necesario entonces utilizar toda la información disponible respecto a las muestras para mejorar el desempeño de los modelos predictivos propuestos. Con este objetivo, se realizó una fusión de datos a bajo nivel de las matrices de datos multielementales y fisicoquímicos. El modelo predictivo por ALD obtenido a partir de la matriz de datos fusionada alcanzó un 100% de acierto de las muestras usadas para entrenamiento y 94% por validación cruzada. Los resultados alcanzados son considerados muy satisfactorios para el cumplimiento de los objetivos propuestos en la tesis, descartándose los resultados de otras técnicas de clasificación analizadas, tales como k-vecino más cercano, máquinas de vectores soporte o árboles aleatorios, que también fueron ensayadas y cuyos resultados obtenidos siempre fueron de menor calidad que aquellos correspondientes al análisis discriminante lineal. En resumen, el abordaje del problema científico para la realización del presente trabajo de tesis permitió a la tesista llevar a la práctica todas las etapas del método científico, desde el análisis de un problema científico, su planteamiento, enunciar hipótesis, proponer posibles soluciones y metodologías de trabajo, validar las herramientas de medición experimental, obtener y analizar resultados, para generar respuestas al problema original planteado. Adicionalmente, se logró alcanzar todos los objetivos particulares planteados y en consecuencia el objetivo general de esta tesis, constituyendo de esta manera un importante aporte al conocimiento de la composición química nutricional de mieles de gran importancia en la región.