Identificación de Bandas Espectrales claves en Imágenes Hiperespectrales para la Detección de Aflatoxinas en Maní.

Resumen

Las aflatoxinas son micotoxinas producidas por ciertos hongos en alimentos y productos agrícolas, como el maní, especialmente en condiciones cálidas y húmedas. De las 20 aflatoxinas que han sido identificadas, las más relevantes y tóxicas son B1, B2, G1 y G2, siendo la B1 la más peligrosa y asociada a aflatoxicosis en humanos y animales. El cambio climático afecta la producción de estas toxinas al alterar las condiciones ambientales que favorecen el crecimiento de los hongos productores. Las aflatoxinas tienen fluorescencia ultravioleta y distribución superficial, lo que facilita su detección mediante el análisis de imágenes hiperespectrales (HSI). Esta técnica no invasiva permite una evaluación exhaustiva de la calidad de los productos al capturar datos espectrales a lo largo de muchas bandas estrechas, creando hipercubos con información detallada sobre la composición química y características físicas. A pesar de sus ventajas, las HSI enfrentan desafíos como el alto costo, la complejidad de los datos y limitaciones en resolución y velocidad de captura.

Este estudio se centra en identificar las longitudes de onda más relevantes para detectar aflatoxinas en imágenes hiperespectrales de maní. Sobre 15 maníes, 5 sin contaminar, 5 contaminadas superficialmente con 2µl de solución de standard de aflatoxina B1 0,001 µg/µl en metanol y 5 contaminados con 4 µl de un Mix de aflatoxinas en acetonitrilo.  Se tomaron imágenes hiperespectrales a 194 longitudes de onda en el rango de 500 a 700 nm. Las muestras fueron preprocesadas y clasificadas con la Máquina de Soporte Vectorial (SVM), la precisión global del modelo fue del 97.98%. Para la clasificación de aflatoxina B1 se seleccionaron las longitudes arriba de 640.14 nm. El valor de la precisión global se estabiliza a partir de 104 variables (precisión global = 0,9776). La reducción de longitudes de onda no solo simplifica el proceso de medición, sino que también facilita la integración de la tecnología en líneas de producción existentes.