Clasificación de mieles monoflorales mediante el uso de impedancia eléctrica y nariz electrónica

Resum

La normativa que regula el mercado europeo de la miel considera, entre otros aspectos, que la miel puede verse etiquetada con indicaciones que hagan referencia a su origen vegetal y geográfico. Actualmente no existe ningún criterio en la legislación que obligue a denominar floralmente una miel. Esta falta de concreción en las normativas, ha llevado a considerar en las últimas décadas una miel como monofloral cuando el porcentaje de representación de un tipo polínico es superior al 45%. Este vacío legal dificulta, no solo la aplicación de acciones de control en materia de calidad sobre el origen floral, sino que en ocasiones mieles genuinamente monoflorales españolas son rechazadas por laboratorios europeos, al contrastar los resultados analíticos obtenidos, con una base de datos histórica de analíticas, en la que las características propias de las mieles españolas no se encuentran bien representadas. En esta tesis doctoral se muestran dos casos de estudio relacionados con la caracterización del tipo de miel en base a su origen floral. Un primer estudio en el que se utilizó un medidor de impedancia eléctrica de bajo coste, obteniéndose 101 muestras (Resistencia (R) versus Reactancia (X)), con un barrido de frecuencia entre un 1 Hz y25 MHz en todas las mieles analizadas, demostrándose que mediante el uso de una red neuronal multicapa entrenada a partir de estos datos, es posible clasificar con una precisión del 100% cada una de las muestras analizadas y con ello determinar de forma rápida y fácil el origen floral de la miel sin necesidad de emplear los datos físicoquímicos habituales o modelos eléctricos equivalentes. En este trabajo se ha medido la impedancia eléctrica de un total de siete muestras; seis muestras de mieles monoflorales de procedencias diversas y de una multifloral comercial. Por otro lado, se realizó un segundo estudio en el que se pretendió clasificar las mieles mediante un prototipo de nariz electrónica de bajo coste, compuesta por una matriz de sensores resistivos e inespecíficos de óxidos metálicos tipo MQ. El experimento se realizó en dos ensayos y los resultados fueron contrastados con análisis fisicoquímicos y contenido de polen. Un primer ensayo consistió en muestrear de forma preliminar las mieles utilizadas para el caso anterior (impedancia eléctrica) y en el que repitió ocho veces para cada una de las muestras, mostrando una clara respuesta de los sensores en aquellas que presentaban un mayor contenido polínico, por encima del 57%. Sin embargo, las muestras de miel que reflejaban valores de polen inferiores al 50% no manifestaban una reacción perceptible en los sensores. En el segundo ensayo, se aumentó el tamaño de la muestra hasta un total de 16 muestras (cuatro mieles de lavanda, cuatro mieles de roble, cuatro mieles de romero y cuatro mieles de castaño), se realizaron un total de diez repeticiones por muestra con un total de ciento sesenta repeticiones. Estos últimos datos fueron analizados con la técnica de componentes principales (PCA), cuyos resultados no fueron concluyentes. Sin embargo, al aplicar el análisis de datos mediante el uso de Máquinas de Soporte Vectorial (SVM), se pudo obtener un modelo con un 87,5% de precisión en la clasificación. Actualmente se continúa trabajando en esta línea en la que se va a realizar un tratamiento de datos más exhaustivo mediante redes neuronales y la implementación de estos sensores en el interior de la colmena.