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El uso de edulcorantes no nutritivos como sustitutos del azúcar en los productos alimenticios ha aumentado drásticamente en la última década, por ejemplo, en refrescos y refrigerios. Dos ejemplos son la sucralosa, un derivado de la sacarosa halogenada, y la stevia, derivada de las hojas de la Stevia rebaudiana planta. Ambos son mucho más dulces que el azúcar y se usan en concentraciones mucho más bajas en los alimentos. Para garantizar la seguridad alimentaria, las regulaciones para los edulcorantes no nutritivos son cada vez más estrictas. Hay varios métodos analíticos disponibles para determinar varios edulcorantes utilizando, por ejemplo, cromatografía líquida de alta resolución (HPLC), cromatografía iónica y cromatografía en capa fina. Sin embargo, estos métodos consumen mucho tiempo e incurren en altos costos de funcionamiento. La espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS) permite la determinación simultánea de varios edulcorantes en menos de un minuto sin productos químicos ni preparación de muestras.

Se prepararon y analizaron mezclas de Stevia (0,5–4,5 %) y sucralosa (0,5–4,5 %) en sacarosa (95 %) para crear un modelo de predicción para la cuantificación.

Las muestras se midieron con un analizador de sólidos Metrohm NIRS DS2500 (Figura 1) utilizando viales desechables de 15 mm, un soporte DS2500 y un DS2500 Iris en modo de reflexión. El paquete de software Metrohm Vision Air Complete se utilizó para toda la adquisición de datos y el desarrollo del modelo de predicción.

Tabla 1. Resumen de equipos de hardware y software.

Equipo Número de artículo
Analizador de sólidos DS2500 2.922.0010
Iris DS2500 6.7425.100
Viales desechables, 15 mm 6.7402.110
Vision Air 2.0 completo 6.6072.208
Figure 1. Metrohm NIRS DS2500 Solid Analyzer utilizado para determinar el contenido de Stevia y sucralosa en mezclas de sacarosa.

Todos los espectros Vis-NIR medidos (Figura 2) se utilizaron para crear un modelo de predicción para la cuantificación de sucralosa y Stevia en sacarosa. La calidad de los modelos de predicción se evaluó mediante diagramas de correlación que muestran una correlación muy alta entre la predicción Vis-NIR y los valores de referencia. Las respectivas cifras de mérito (FOM) muestran la precisión esperada de una predicción durante el análisis de rutina (Figuras 3–4).

Figure 2. Selección de espectros Vis-NIR de Stevia y sucralosa en muestras de sacarosa que se analizaron en un analizador de sólidos DS2500.
Figure 3. Diagrama de correlación y las respectivas figuras de mérito para la predicción del contenido de sucralosa en sacarosa usando un Analizador de Sólidos DS2500. Los valores de laboratorio se determinaron mediante HPLC.
Figuras de merito Valor
R2 0,9854
Error estándar de calibración
0,1898%
Error estándar de validación cruzada 0,1997%
Figure 4. Diagrama de correlación y las respectivas cifras de mérito para la predicción del contenido de Stevia en sacarosa usando un Analizador de Sólidos DS2500. Los valores de laboratorio se determinaron mediante HPLC.
Figuras de merito Valor
R2 0,9885
Error estándar de calibración
0,1500%
Error estándar de validación cruzada 0,1997%

Esta nota de aplicación demuestra la viabilidad de determinar la concentración de los edulcorantes no nutritivos sucralosa y Stevia en mezclas de sacarosa con espectroscopia NIR. La espectroscopia Vis-NIR permite mediciones rápidas y rentables con alta precisión, por lo que ofrece una alternativa adecuada a otros métodos analíticos estándar (Tabla 2).

Tabla 2. Descripción general del tiempo de resultado para los diferentes edulcorantes no nutritivos examinados en este estudio.

Parámetro Método Tiempo de resultado
stevia HPLC ∼5 min (preparación) + ∼40 min (HPLC)
sucralosa HPLC ∼5 min (preparación) + ∼40 min (HPLC)
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