Una recerca liderada per la URV utilitza llum infraroja per determinar l’estat d’oxidació dels àcids grassos de les avellanes sense destruir-les, una tecnologia que posaria a l’abast del sector nous estàndards de qualitat

S’han acabat les avellanes ràncies: un equip d’investigador de la URV ha desenvolupat un mètode per identificar les partides d’aquesta fruita seca malmeses a causa de l’oxidació. Es tracta d’una tècnica que utilitza llum infraroja per explorar la composició química de les avellanes sense ni tan sols treure-les de l’envàs. El nou sistema supera les limitacions dels mètodes tradicionals i permet identificar l’estat en el que es troben totes les avellanes del paquet amb un sol anàlisi, sense la necessitat de preparar la mostra o destruir-la. Els autors defensen que l’aplicació d’aquesta tecnologia ajudaria a millorar les tècniques d’emmagatzematge i els sistemes de distribució per reduir significativament les pèrdues en el comerç de la fruita seca, alhora que oferiria nous estàndards de qualitat al sector.

Catalunya és terra de fruita seca, especialment les comarques del sud del país. Si bé l’ametlla és —amb força diferència— la reina del sector, l’avellana se situa en segon en termes de producció anual. En l’àmbit català hi ha més de noranta cooperatives que treballen amb fruita seca. Globalment, comercialitzen producció per un import superior als 75 milions d’euros i estan força orientades a l’exportació. En el cas de l’avellana, la majoria de cooperatives que la tracten són a la demarcació de Tarragona, segons dades de la Federació de Cooperatives agràries de Catalunya.

Les bones pràctiques en el tractament, l’emmagatzematge i la distribució d’aquest producte són crucials per evitar pèrdues i garantir-ne la qualitat a llarg termini. En el cas de les avellanes, l’oxidació dels àcids grassos insaturats que contenen fa que es tornin ràncies. El contacte amb l’oxigen i l’acció de la llum propicien aquestes reaccions. “Això significa que la velocitat d’oxidació augmenta quan els fruits no són emmagatzemats correctament.”, diu Jokin Ezenarro, investigador del Departament de Química Analítica i Química Orgànica de la URV i autor principal de la recerca.

Càmeres hiperespectrals

Davant d’aquesta perspectiva, l’equip investigador ha desenvolupat un sistema per monitoritzar l’oxidació de les avellanes, que permetria a productors i comerciants determinar-ne la qualitat abans de comprar-les o vendre-les. El mètode desenvolupat per Ezenarro utilitza una càmera hiperespectral, un aparell capaç de determinar l’estat d’oxidació en cada punt del  paquet: “És un espectrofotòmetre; aplica un feix de llum en cada punt i ofereix informació sobre la composició de la mostra en funció de com hi interactua”.

En aquest cas, l’aparell utilitza radiació infraroja, de major longitud d’ona que la llum visible, amb una freqüència menor que la llum de color vermell, fet que la fa invisible a l’ull humà. “Totes les molècules orgàniques absorbeixen llum infraroja; les freqüències en què ho fan i amb quina intensitat varien en funció de la seva composició”, puntualitza l’investigador de la URV. Això és el què els permet determinar la presència dels compostos químics resultats de l’oxidació la fruita seca.

Si bé tradicionalment els espectròmetres estaven dissenyats per estudiar un sol punt d’una mostra, les càmeres hiperespectrals estan canviant aquest paradigma. De la mateixa manera que en una càmera convencional, on molts punts de llum —píxels— configuren la imatge, aquests dispositius determinen l’espectre infraroig de tota una superfície. En aquest cas es tracta d’un avantatge competitiu que permet determinar l’estat d’oxidació de tota una bossa d’avellanes, sense ni tan sols haver-les de desempaquetar.

Segons Ezenarro, hi ha tota una tendència al món de la química analítica a abandonar mètodes d’anàlisi destructius i laboriosos: “Aquestes tècniques instrumentals són més verdes ; no necessiten reactius i no cal preparar les mostres. De fet, amb aquest mètode ni tan sols cal que l’instrument de mesura entri en contacte amb la mostra”. El funcionament correcte de la tècnica dependrà de variables com el material o el gruix de l’envàs, que poden afectar l’espectre infraroig.

Per traçar una relació entre l’espectre electromagnètic que capta la càmera i la qualitat —i l’estat d’oxidació— de les avellanes, l’equip investigador ha hagut de calibrar l’aparell. Per fer-ho van emmagatzemar avellanes durant 78 dies en diferents condicions, algunes més propícies que d’altres per la seva conservació: envasades al buit, en una atmosfera protectora de nitrogen, directament a l’aire i sota diversos graus d’exposició a la llum. Amb aquestes dades van construir un model matemàtic capaç de comparar les dades analítiques de la mostra amb el seu estat de conservació.

L’emmagatzematge al buit, el més eficaç

El nou mètode també ha permès als investigadors confirmar que les causes en l’oxidació de les avellanes són principalment l’atmosfera amb què estan en contacte i la llum a què estan exposades, sent el temps d’emmagatzematge el principal motor del procés d’oxidació. “Vam comprovar que l’emmagatzematge al buit va ser el més eficaç i que l’exposició a la llum afecta significativament a l’estabilitat del producte”, explica Ezenarro.

Tot i haver demostrat que existeixen canvis químics mesurables en la superfície de les avellanes degut als processos d’oxidació, l’equip ha volgut fer un pas més i determinar si aquests tenen un impacte en l’experiència sensorial del consumidor. Per Ezenarro es tracta més aviat “d’un procés de validació de la metodologia; de determinar si allò que mesurem és també perceptible pels humans”. Els resultats de les proves sensorials van demostrar que existeix una relació entre les dades observades amb espectroscòpia i l’experiència sensorial de les persones: les mostres emmagatzemades en contacte amb l’aire i exposades a la llum eren significativament més ràncies.

La nova tendència a desenvolupar mètodes per controlar la qualitat dels productes sense destruir-los ofereix un avantatge competitiu a empreses de sectors molt diversos. De fet, en el sector de la fruita seca, ajudaria a millorar les tècniques d’embalatge, emmagatzematge i els sistemes de distribució i a reduir significativament les pèrdues, alhora que oferiria nous estàndards de qualitat. Encara que, ara per ara, no és una tecnologia a l’abast de tothom —els instruments de qualitat poden arribar a costar més de 50.000 euros—, comencen a arribar sistemes que, amb processos molt similars al què ha desenvolupat l’equip d’Ezenarro, discriminen ametlles amargues de les dolces o diferencien plàstics en una cadena de reciclatge. En paraules del propi investigador, “la càmera hiperespectral ha arribat per quedar-se”.

Referència: Jokin Ezenarro, Ines Saouabi, Ángel García-Pizarro, Daniel Schorn-García, Montserrat Mestres, Jose Manuel Amigo, Olga Busto, Ricard Boqué, NIR-HSI for the non-destructive monitoring of in-bag hazelnut oxidation, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, Volume 333, 2025, 125906, ISSN 1386-1425, https://doi.org/10.1016/j.saa.2025.125906