Authentication of beef from a Brazilian Cerrado terroir using elemental fingerprints and machine learning

En el mundo de la alimentación, el lugar donde vive un animal y la forma en que es criado dejan una marca permanente en su carne. Este concepto, conocido como terroir, se asocia habitualmente con el vino, donde el suelo, el clima y las tradiciones agrícolas locales se combinan para crear un sabor único que no puede replicarse en otro lugar. Los científicos han sospechado durante mucho tiempo que este mismo principio se aplica a la carne de res. Así como una vid absorbe minerales de la tierra, el ganado absorbe elementos químicos del suelo, el agua y las plantas que consume. Estos elementos pasan a formar parte de los tejidos del animal, creando una firma química que actúa como una huella dactilar natural. Si los investigadores pueden leer esta huella, pueden demostrar exactamente de dónde proviene un trozo de carne, protegiendo a los consumidores del fraude y ayudando a los agricultores a demostrar la calidad única de sus productos.

Un equipo de investigadores en Brasil se propuso poner a prueba esta idea utilizando carne de res del Cerrado, un vasto bioma de sabana tropical que cubre una gran parte del país. Si bien el Cerrado es el corazón de la industria ganadera de Brasil, es un paisaje masivo y variado. Los investigadores querían saber si podían distinguir la carne de una explotación agrícola específica y de alta calidad dentro del Cerrado de la carne producida por otras granjas en la misma región general. Se centraron en una empresa llamada Beef Passion, que gestiona su ganado mediante un sistema totalmente integrado desde el nacimiento hasta el sacrificio, creando un entorno de producción distintivo. Para encontrar la respuesta, no se basaron en el gusto o el olfato, sino en la composición química real de la carne. Recogieron muestras del músculo bíceps femoral, un corte de primera calidad conocido como picanha, de la explotación de Beef Passion y de otros cinco municipios de todo el Cerrado que representaban una producción más típica y no especializada.

Para descubrir la historia química oculta de la carne, los científicos utilizaron dos potentes herramientas analíticas. Primero, emplearon una técnica llamada análisis por activación de neutrones, que consiste en bombardear pequeñas muestras de la carne seca con neutrones en un reactor nuclear para hacer que los elementos en su interior brillen con radiación, permitiendo una identificación precisa. También utilizaron un método llamado espectrometría de masas con plasma de acoplamiento inductivo para vaporizar la muestra y medir el peso de sus átomos. Estos métodos les permitieron detectar y medir las cantidades de catorce elementos químicos diferentes presentes en la carne, incluyendo minerales como calcio, hierro y zinc, así como elementos traza como el rubidio y el cromo. Cuando compararon los resultados de ambos métodos, comprobaron que coincidían perfectamente, confirmando que los datos eran fiables.

Los investigadores se enfrentaron entonces a un desafío: ¿podían distinguir la diferencia entre los cinco distintos lugares no especializados dentro del Cerrado? Cuando intentaron utilizar algoritmos informáticos para clasificar la carne según su municipio de origen específico, los resultados fueron deficientes. Los perfiles químicos de la carne de estos diferentes pueblos eran demasiado similares para distinguirlos entre sí, probablemente debido a que las prácticas agrícolas y las condiciones ambientales en esas zonas eran demasiado parecidas. Sin embargo, cuando los investigadores agruparon todas estas muestras no especializadas y las compararon con las muestras de Beef Passion, el panorama cambió drásticamente. Los modelos informáticos, que actúan como sofisticadas herramientas de reconocimiento de patrones, fueron capaces de separar los dos grupos con total claridad.

El estudio reveló que el terroir de la carne de Beef Passion poseía un perfil elemental distinto que la diferenciaba del resto de la región. Los modelos informáticos alcanzaron una precisión del cien por cien al identificar a qué grupo pertenecía una muestra, lo que significa que no hubo errores en la clasificación. El análisis señaló a dos elementos específicos como la clave de esta distinción: el rubidio y el cromo. La carne del terroir especial contenía niveles significativamente más altos de rubidio y niveles más bajos de cromo en comparación con la carne de los otros lugares. Aunque las razones exactas de esta diferencia son complejas, los investigadores sugieren que se debe a la combinación única de composición del suelo, vegetación y prácticas de gestión en la granja de Beef Passion, lo que influyó en cómo los animales absorbieron estos minerales.

Este hallazgo demuestra que las condiciones ambientales y de gestión únicas de un terroir específico pueden, de hecho, imprimir una firma química detectable en la carne de res. El estudio sugiere que, midiendo un pequeño conjunto de elementos, es posible autenticar el origen de la carne de alta calidad con absoluta certeza. Esta capacidad ofrece una herramienta poderosa para verificar la identidad de productos que dependen de su origen geográfico para su valor, asegurando que la historia que aparece en la etiqueta coincida con la realidad en el paquete. La investigación confirma que el Cerrado no es solo una fuente de carne uniforme, sino un paisaje donde regiones específicas y bien gestionadas pueden producir carne con una identidad química propia.