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Portable photonic miniaturised smart system for on-the-spot food quality sensing

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Combatir el fraude alimentario, detectar toxinas: se aceleran los pasos para comercializar un sensor inteligente innovador

La investigación de la Unión Europea señala que en su territorio se generan cada año ochenta y ocho millones de toneladas de residuos alimentarios, cuyo coste asociado se estima en 143 000 millones EUR. En torno al 20 % de los alimentos producidos en la Unión se desaprovechan o desperdician, siendo los hogares responsables de la mayor parte del despilfarro, en un porcentaje del 53 %.

Alimentos y recursos naturales

Este desaprovechamiento se da en una época en la que treinta y seis millones de personas no pueden permitirse habitualmente una comida de calidad, que incluya carne, pollo, pescado o su equivalente vegetariano. Si se tienen en cuenta las millas aéreas implicadas en su transporte, el consumo de recursos hídricos y los demás aspectos ambientales relacionados, queda claro que todo lo que pueda hacerse por reducir el desperdicio alimentario es bienvenido. El proyecto PhasmaFOOD, que cuenta con el apoyo de la Unión Europea, desempeña una función clave para abordar el problema. «Hoy en día existe una amplia gama de técnicas de detección no invasivas destinadas a evaluar la seguridad, la autenticidad y la calidad de los productos alimentarios», explica Konstantinos Thiveos, director de investigación e innovación en INTRASOFT International (Bélgica) y coordinador del proyecto PhasmaFOOD. «Algunas de estas técnicas están ahora en fase experimental, pero la mayoría de ellas tienen desventajas significativas. Por ejemplo, los rayos X son una de las tecnologías utilizadas, pero son sensibles a las diferentes densidades presentes en los alimentos, como la carne». Thiveos añade que la mayoría de las técnicas de uso comercial bien tienen un coste elevado, son destructivas y requieren mucho tiempo o bien ofrecen una detección de baja precisión y son laboriosas. Por ello, PhasmaFOOD ha ideado un enfoque innovador para inspeccionar alimentos.

Una plataforma completa que ofrece flexibilidad y comodidad

La tecnología de PhasmaFOOD puede detectar: micotoxinas generadas por microorganismos en productos alimentarios; indicios tempranos de deterioro y fraude o adulteración de alimentos así como calcular el período de conservación estimado. El dispositivo integra un sensor que utiliza una serie de espectrómetros y fuentes de iluminación, junto con una cámara. «Un subsistema electrónico interpreta los datos de los sensores, los procesa parcialmente y luego envía la información al dispositivo móvil del usuario final», explica Spyros Evangelatos, miembro del equipo de coordinación y especialista sénior en investigación e innovación en INTRASOFT International. Los usuarios pueden enviar la información a una plataforma en la nube para llevar a cabo un análisis más profundo. «La respuesta definitiva sobre la muestra de comida escaneada, en la que se indica si dicha muestra está contaminada o no, se envía de vuelta a su teléfono». A lo largo del proyecto, el equipo analizó las siguientes muestras alimentarias: carne (picada de cerdo, pollo, ternera), leche desnatada en polvo, aceite de oliva, bebidas espirituosas, cereales, frutos secos, maíz, piña, rúcula y dorada. La presencia de micotoxinas producidas por hongos en los piensos para animales y en la cadena de suministro de los alimentos constituye un importante problema de seguridad alimentaria mundial. El sensor PhasmaFOOD logró una precisión superior al 80 % en la distinción de muestras no contaminadas de otras moderadamente contaminadas. La precisión superó el 90 % en la distinción de muestras no contaminadas de otras altamente contaminadas.

El «cerebro» que hace posible la herramienta

El sistema PhasmaFOOD incluye una arquitectura informática, esto es, la inteligencia que sustenta la innovación y logra una rápida caracterización de los alimentos. Dicho sistema comprende un marco extensible para la ejecución de algoritmos quimiométricos inteligentes, estrategias de fusión de datos y mediciones de laboratorio de referencia. «Nuestro equipo se formó con especialistas en una serie de ámbitos diversos, cuya colaboración ha permitido desarrollar un sistema portátil y eficiente capaz de aumentar la seguridad alimentaria y reducir el despilfarro —explica Evangelatos—. Me siento muy orgulloso de lo que hemos sido capaces de lograr». El proyecto PhasmaFOOD demostró y validó su sistema en el IX Simposio Internacional sobre avances recientes en el análisis de alimentos, celebrado en Praga en 2019. Aunque se ha alcanzado un nivel de madurez considerable, el dispositivo aún no está a la venta. El consorcio PhasmaFOOD ampliará las actividades de prueba del dispositivo, añadiendo una perspectiva «de la granja a la mesa», e invita a todas las personas interesadas en formar parte de este proceso a que se suscriban a su boletín de noticias y entablen contacto a través de su sitio web.

Palabras clave

PhasmaFOOD, seguridad alimentaria, inocuidad de los alimentos, INTRASOFT International, micotoxinas, despilfarro alimentario, sensores, algoritmos

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