Análisis espectroscópico de mieles españolas

Abstract

La miel es un producto natural muy valorado por sus propiedades, que puede ser adulterado con azúcares procedentes del arroz o maíz, entre otros. Por ello, es esencial identificar métodos analíticos no destructivos que permitan garantizar su autenticidad y calidad. En este contexto, técnicas espectroscópicas como la espectroscopía de fluorescencia, la espectroscopía Raman y la absorción en el infrarrojo han demostrado ser herramientas útiles, ya que permiten obtener información sobre la composición química de la miel, incluyendo su contenido en azúcares, compuestos fenólicos, aminoácidos y otros marcadores. Este trabajo se ha centrado en el uso de técnicas espectroscópicas para el análisis de mieles de abeja procedentes de la región de Liébana, Soria y el sur de España, con el objetivo de desarrollar un método efectivo para su caracterización. Asimismo, se ha evaluado la capacidad de estas técnicas para discriminar entre mieles de distinto origen floral. Complementariamente, se ha realizado un análisis microscópico de una muestra con el fin de comprobar la viabilidad de identificar su origen botánico mediante el estudio del polen y otros elementos presentes. Entre las conclusiones extraídas, se ha determinado que el uso de una técnica rudimentaria como la espectroscopía IR, utilizando pastillas de KBr como soporte físico para la muestra de miel, resulta adecuada para estimar los ratios de azúcares presentes. En particular, se han estimado por primera vez los ratios correspondientes a la miel de almendro, no disponibles previamente en la literatura. Por otro lado, aunque la espectroscopía de fluorescencia no ha resultado ser la técnica más idónea para la identificación de flavonoides y ácidos fenólicos con fines de clasificación botánica, su utilidad no puede descartarse por completo. Considerando su perfil espectral de fluorescencia junto con las propiedades físico-químicas (color, cristalización, textura) y los ratios de azúcares, se ha propuesto que una muestra de origen botánico inicialmente desconocido corresponde a una miel de brezo. En contraste, la espectroscopía de fluorescencia sí ha demostrado ser una técnica eficaz para detectar adulteraciones con sirope de arce, siempre que la concentración añadida no fuera inferior al 20% de la masa total de la mezcla. En cuanto a la espectroscopía Raman, no ha resultado efectiva para la estimación de los ratios de azúcares con los métodos de preparación empleados, incluyendo la técnica SERS. Por último, el análisis microscópico ha permitido identificar que una de las muestras analizadas es una miel de mielada, debido a la ausencia de polen y la presencia de elementos característicos como esporas e hifas de moho. No obstante, se ha concluido que este método requiere un alto grado de experiencia y un tiempo considerable, por lo que no se ha aplicado de forma generalizada en este TFG.

Honey is a highly valued natural product due to its properties, but it can be adulterated with sugars derived from rice, corn, and other sources. Therefore, it is essential to identify non-destructive analytical methods to ensure its authenticity and quality. In this context, spectroscopic techniques such as fluorescence spectroscopy, Raman spectroscopy, and infrared absorption have proven to be useful tools, as they provide information on the chemical composition of honey, including its sugar content, phenolic compounds, amino acids, and other markers. This research focuses on the application of spectroscopic techniques to the analysis of honey simples from the regions of Li´ebana, Soria, and southern Spain, in order to develop an effective method for their characterization. Additionally, the ability of these techniques to discriminate between honeys of different floral origins has been evaluated. A complementary microscopic analysis was also carried out on one sample to assess the feasibility of determining its botanical origin through the study of pollen and other microscopic elements. Among the conclusions drawn, it has been established that the use of a standard technique such as IR spectroscopy, using KBr pellets as a sample holder for the honey sample, has proven suitable for estimating the sugar ratios. In particular, sugar ratios for almond honey have been estimated for the first time, as no reference values were found in the literature. On the other hand, although fluorescence spectroscopy has not proven to be the most appropiate technique for identifying flavonoids and phenolic acids for botanical classification purposes, its potential contribution cannot be entirely disregarded. Based on the fluorescence spectral profile, together with the physicochemical properties (color, crystallization, texture) and sugar ratios, it has been proposed that a sample of initially unknown botanical origin corresponds to heather honey. In contrast, fluorescence spectroscopy has proven effective in detecting adulteration with maple syrup, provided the added concentration excedes 20% of the total mass of the mixture. Raman spectroscopy, however, did not yield reliable results for estimating sugar ratios using the preparation methods employed, including the SERS technique. Lastly, microscopic analysis allowed the identification of one sample as honeydew honey, due to the absence of pollen and the presence of typical elements such as mold spores and hyphae. Nevertheless, it was concluded that this method requires a considerable amount of experience and time, and therefore was not broadly applied in this Bachelor’s Thesis.