Algoritmos para predecir cómo olerá el aceite de oliva virgen extra

Jean-Baptiste Grenouille poseía un don que lo hacía especial al resto de mortales. Era capaz de detectar la esencia de cualquier perfume de una manera precisa y exacta. Cuando intentó extraer el vaho que exhalaban las mujeres se convirtió en un asesino en serie que sembró el pánico en la Francia del siglo XVIII. La novela El Perfume, y su adaptación a la gran pantalla en 2006 y a las plataformas seriales en 2018, reveló la obsesión que puede despertarse en el ser humano por captar el aroma único que desprende la vida.

Reconocer los compuestos volátiles, los responsables del aroma, en un producto es objetivo de muchos investigadores. Buscan técnicas que analicen y clasifiquen productos sin necesidad de catas humanas, de manera que los procesos de control de calidad en las industrias alimentaria, farmaceútica o cosmética sean más precisos y fiables.

Esa es la idea latente detrás de un innovador proyecto desarrollado por un equipo internacional de investigadores de  universidades de Sevilla, Córdoba y Turín y el centro de Cabra del Instituto Andaluz de Investigación y Formación Agraria, Pesquera, Alimentaria y de la Producción Ecológica (IFAPA), que ha aplicado inteligencia artificial para descifrar el aroma del aceite de oliva virgen extra.

Una huella aromática para cada tipo de aceite

El olor de un aceite dice mucho más de lo que parece: no solo deleita al olfato, sino que guarda información sobre la variedad de aceituna, el tipo de cultivo, su calidad e incluso su lugar de origen. Mediante un modelo entrenado con miles de datos químicos y matemáticos, los científicos han logrado leer esa identidad aromática sin necesidad de catas humanas. “El aceite tiene su propia huella digital aromática. Ahora, gracias a este avance, se puede analizar y clasificar con una precisión que supera incluso a los sentidos humanos”, explica la investigadora de la Universidad de Sevilla Raquel María Callejón.

La investigadora de la Universidad de Sevilla Raquel María Callejón, autora del artículo.

El método que proponen puede distinguir con claridad entre diferentes variedades de aceitunas y también entre las cosechadas en distintas etapas de maduración. En el artículo publicado en la revista Journal of Food Composition and Analysis muestran cómo se establecen distintos perfiles aromáticos, incluso cuando las diferencias sensoriales son sutiles o imperceptibles al gusto y olfato de los catadores.

Uno de los avances más destacados del estudio es la utilización de inteligencia artificial para predecir el aroma del aceite a partir de su composición química. Al combinar datos químicos con herramientas de sensómica, la ciencia que estudia cómo los compuestos afectan a nuestros sentidos, los investigadores han desarrollado este modelo que puede anticipar qué atributos sensoriales tendrá un aceite sin necesidad de probarlo previamente.

Así, no solo se abren nuevas puertas para la industria del aceite de oliva, sino que también se ofrecen garantías adicionales a los consumidores que buscan productos de alta calidad, auténticos y alineados con sus valores, como el respeto al medio ambiente.

Este avance tiene múltiples beneficios:

• Permite verificar la autenticidad del producto y combatir el fraude alimentario. 
• Mejora el control de calidad en la industria sin depender únicamente de catas sensoriales. 
• Revaloriza las prácticas agrícolas sostenibles, al demostrar científicamente que influyen en el perfil aromático del aceite.

Perfume y compuestos olfativos

En el estudio, los científicos han analizado más de 190 compuestos volátiles, lo que se conoce como volatiloma. Han tenido en cuenta distintas muestras de aceites de oliva virgen extra, particularmente extraídas de las variedades de aceituna Picual y Hojiblanca, las más cultivadas en España, según datos del Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación.

El equipo ha aplicado inteligencia artificial para descifrar el aroma del aceite de oliva virgen extra.

La técnica de laboratorio en la que han basado sus trabajos es la denominada Cromatografía Bidimensional, usada para separar, identificar y medir los distintos compuestos químicos que hay en una muestra. Es decir, logra desarmar el olor en cada uno de sus componentes indicando cuáles están presentes y en qué cantidad exacta se encuentran.

Por otro lado, los investigadores aplicaron el Análisis de Componentes Principales (PCA) y el Análisis Discriminante de Mínimos Cuadrados Parciales (PLS-DA), herramientas matemáticas que se usan para entender datos complejos y reducir la cantidad de variables sin perder información importante. Se podría decir que con estas técnicas de aprendizaje automático se realiza un resumen de la multitud de datos obtenidos agrupándolos en patrones similares. En este caso, supone una ‘lupa’ que revela el mapa de sabores del aceite de oliva atendiendo a distintas variables, como la variedad de aceituna, el tipo de cultivo, su origen o el grado de maduración.

Cultivo orgánico con identidad propia

Los estudios mostraron que el método de labranza, convencional u orgánica, influye en el aroma del aceite. En el caso de la variedad Picual, se identificaron claramente dos grupos diferentes según el tipo de cultivo mediante el uso de técnicas estadísticas y modelos de aprendizaje automático.

Los aceites producidos con agricultura orgánica mostraron una mayor presencia de compuestos como el (Z)-3-hexenol y el 2-pentanol, que están asociados con aromas frescos y herbáceos. Sin embargo, los aceites convencionales tenían más alquenos y carbonilos, compuestos relacionados con olores más maduros. “Los resultados determinan que la forma en que se cultivan las aceitunas no solo afecta a la sostenibilidad ambiental, sino también a los marcadores diferenciales entre el cultivo ecológico y el tradicional”, indica la experta.

Los expertos han analizado casi 200 compuestos de distintas muestras de aceites de oliva virgen extra.

Entre los muchos compuestos detectados, algunos actúan como verdaderos marcadores de calidad o de procedencia. Por ejemplo, el acetato de (Z)-3-hexenil está vinculado al olor a hojas verdes y es más abundante en aceites orgánicos de Hojiblanca, lo que podría estar relacionado con la actividad de ciertas sustancias propias del cultivo ecológico.

A partir de estos hallazgos, los expertos plantean la posibilidad de validar la metodología en diferentes productos y a mayor escala, consolidando su utilidad tanto en investigación aplicada como en entornos productivos.

Hoy, casi tres siglos después de que el ficticio Grenouille persiguiera la esencia última del ser humano, la ciencia ha tomado el relevo con fines éticos y tecnologías punteras que descifran los secretos del aroma. Gracias a la inteligencia artificial, ya no es necesario un olfato sobrenatural para identificar lo invisible: basta con combinar química, datos y aprendizaje automático para dar con la huella aromática de un producto. Lejos de la obsesión enfermiza del personaje de Süskind, los investigadores actuales trabajan para garantizar la calidad, autenticidad y sostenibilidad de aquello que, como el aceite de oliva virgen extra, sigue oliendo a tradición, naturaleza y cultura.

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