Sensor waarschuwt in realtime voor bederf van voedsel

Nieuw onderzoek, gepubliceerd in Nature Food Magazine, presenteert een belangrijk alternatief voor laboratoriumonderzoeken naar voedselbederf. Een nieuwe gebruiksvriendelijke, kosteneffectieve en up-to-date sensor die direct op voedsel kan worden toegepast en labmonitoring kan vervangen. Het draadloze miniatuurapparaat van 2 x 2 cm dat wordt geïntroduceerd, biedt realtime metingen, is batterijvrij en geschikt voor smartphones. Er wordt verwacht dat het zeer effectief zal zijn, vooral in eiwitrijk voedsel zoals rundvlees, kip en vis.

“We hebben een miniatuursensor op basis van poly(styreen-co-maleïnezuuranhydride) ontwikkeld voor on-demand bederfanalyse via mobiele telefoons. Om een toepassing in de praktijk te demonstreren, werd de draadloze sensor ingebed in verpakte kip en rundvlees; opeenvolgende metingen van vleesmonsters met behulp van de sensor onder verschillende opslagcondities maakten het mogelijk om bederf te monitoren. Terwijl monsters die bij kamertemperatuur werden bewaard op de derde dag een verandering in de sensorrespons van bijna 700% vertoonden, gaven de monsters die in de vriezer werden bewaard een onbeduidende verandering in de sensoroutput te zien. De voorgestelde goedkope, miniatuur draadloze sensorknooppunten kunnen worden geïntegreerd in verpakte voedingsmiddelen, zodat consumenten en leveranciers bederf van eiwitrijke voedingsmiddelen op verzoek kunnen detecteren en uiteindelijk voedselverspilling en door voedsel overgedragen ziekten kunnen voorkomen”, stellen de onderzoekers van Koç University, in Istanboel, Turkije.

Voedselverspilling en door voedsel overgedragen ziekten behoren tot de meest kritieke problemen waarmee stedelijke bevolkingen mee te maken hebben. Ze dragen enorm bij aan de uitstoot van broeikasgassen en verhogen de economische en milieukosten. Omdat voedselbederf de belangrijkste reden voor deze verspilling blijft, moeten de omstandigheden van het verwerken, transporteren en conserveren van voedsel nog steeds worden verbeterd in lijn met de huidige technologische vooruitgang. De huidige controleprocessen worden uitgevoerd in laboratoria en maken gebruik van dure chromatografische apparaten. Deze vereisen niet alleen te veel tijd, maar ook te veel middelen en gekwalificeerd personeel. De huidige methoden blijken dus helaas inefficiënt onder de huidige omstandigheden.

Terwijl bestaande oplossingen zich richten op de kleurverandering van voedsel, biedt dit nieuwe apparaat voor het eerst een capacitieve meetmethode en maakt het gebruik van near-field communication (NFC) technologie met stroomloze en draadloze communicatie. De auteurs geven aan dat hierdoor belangrijke nadelen van elektronische apparaten, zoals vochtgevoeligheid en onjuiste gegevens door de afstand, worden geëlimineerd.

De uitvinding biedt bedrijven niet alleen de mogelijkheid om kosten te besparen, maar helpt ook de consument enorm. Als het apparaat eenmaal op grote schaal op de markt is gebracht, zal het continue bewaking in schappen mogelijk maken en gebruikers in staat stellen de versheid te controleren vlak voordat ze een product kopen of zelfs voordat ze het thuis consumeren. Deze mogelijkheid van on-demand bederfanalyse via mobiele telefoons zal uiteindelijk helpen bij het voorkomen van voedselverspilling en door voedsel overgedragen ziekten.

Met de kosteneffectiviteit en toegankelijkheid hopen de auteurs een effectievere en snellere bijdrage te leveren aan de strijd tegen de opwarming van de aarde en de uitstoot van broeikasgassen. De volgende stappen zijn gericht op het vergroten van het potentieel voor commercialisering van het product in de nabije toekomst.