advertisement

Malbaratament d'aliments a causa del descart prematur: un sensor de baix cost per provar la frescor

Els científics han desenvolupat un sensor econòmic que utilitza la tecnologia PEGS que pot provar food frescor i pot ajudar a reduir el malbaratament a causa del descart food prematur (llençar aliments només perquè s'apropen (o han superat) la data de caducitat, independentment de la seva frescor real). Els sensors es poden integrar en envasos o etiquetes d'aliments.

Gairebé el 30 per cent de food que és segur per al consum humà es descarta o simplement es llença cada any. Una contribució important a aquest massiu malbaratament d'aliments és a través del descart fet pel consumidor o supermercats sobretot als països desenvolupats. Alimentació el malbaratament s'està convertint en un problema global i té grans implicacions en l'economia i el medi ambient.

Tot envasat food que es ven a botigues i supermercats té una etiqueta de "data de caducitat" que indica la data fins a la qual l'aliment és segur i comestible per consumir. Tanmateix, els experts asseguren que aquesta data que sol imprimir el fabricant és només una aproximació i no un indicador precís de la frescor real, ja que altres factors mostren les condicions en què s'emmagatzema l'aliment també són importants. Descartant food prematurament sobre la base de la "data de caducitat", independentment de la seva frescor real, està contribuint a una gran quantitat de malbaratament d'aliments cada any.

L'ús de sensors és una alternativa prometedora a la "data de caducitat" del fabricant, ja que aquests sensors poden fer un seguiment de l'estat dels aliments envasats peribles i transmetre'ls a l'usuari en temps real. S'han dissenyat molts tipus de tecnologies de sensors; tanmateix, encara no s'han integrat als envasos d'aliments convencionals per diverses raons com la inviabilitat comercial, els costos elevats, el procés de fabricació complex i la dificultat d'ús. A més, aquestes tecnologies han estat incompatibles amb les plataformes digitals per la qual cosa l'usuari no pot comprendre fàcilment les dades.

Un nou estudi publicat el 8 de maig a Sensors ACS descriu un prototip sensible, ecològic, de baix cost i flexible de PEGS (sensor de gas elèctric basat en paper) que pot detectar gasos de deteriorament com l'amoníac i la trimetilamina que es poden dissoldre a l'aigua. El sensor s'ha formulat imprimint elèctrodes de carboni sobre paper de cel·lulosa fàcilment disponible mitjançant un bolígraf senzill i un traçador de tall automatitzat. El paper de cel·lulosa, tot i que sembla sec, està format per fibres de cel·lulosa altament higroscòpiques que contenen humitat que s'adsorbeix a la seva superfície des del medi extern. Així, es poden utilitzar mètodes químics humits per detectar gasos solubles en aigua a causa d'aquesta propietat higroscòpica i sense afegir aigua al substrat. La conductància del paper es pot mesurar utilitzant dos elèctrodes de carboni (grafit) que s'imprimeixen a la superfície del paper. Així, la pel·lícula fina de les propietats elèctriques de l'aigua es pot sondar fàcilment mitjançant la conductància. Quan hi ha qualsevol gas soluble en aigua a l'entorn directe, això condueix a un augment de la conductància iònica del paper principalment a causa de la dissociació de gasos solubles en aigua a la pel·lícula prima d'aigua a la superfície del paper.

Els investigadors van provar la tecnologia PEGS en aliments envasats (productes carnis, especialment peix i pollastre) al laboratori per controlar quantitativament la frescor. Els resultats van mostrar que el sensor PEGS mostrava una alta sensibilitat als gasos solubles en aigua, ja que era capaç de detectar de manera ràpida i precisa quantitats de traça de gasos de deteriorament en comparació amb els sensors existents. Els gasos provats van ser monòxid de carboni, diòxid de carboni, diòxid de sofre, trimetilamina i amoníac amb la màxima sensibilitat a l'amoníac perquè és altament soluble en aigua. PEGS va mostrar un rendiment millorat, un millor temps de resposta i una major sensibilitat. A més, no es va requerir calefacció addicional ni fabricació complexa. Aquests resultats es van validar mitjançant proves microbiològiques establertes que utilitzen cultius bacterians. Per tant, PEGS és adequat com a indicador de la variació de la frescor dels aliments a causa de la contaminació microbiana de la carn envasada. A més, el disseny del sensor s'ha combinat amb una sèrie de microxips anomenats etiquetes NFC (comunicació de camp proper) per permetre fer lectures en dispositius mòbils propers sense fils.

El sensor únic que es descriu a l'estudi actual és el primer sensor ecològic, no tòxic i comercialment viable que es pot utilitzar per provar la frescor dels aliments aprofitant la seva sensibilitat als gasos implicats en la descomposició dels aliments. És important destacar que és barat, amb només una fracció del cost dels sensors existents. PEGS funciona bé a temperatura ambient i fins i tot en condicions d'humitat del 100% mentre consumeix molt poca energia. Segons els autors, els fabricants i supermercats podrien estar disponibles per a ser integrats en envasos comercials d'aliments en els propers 3 anys. El seu ús també es podria estendre a altres aplicacions químiques i mèdiques, agrícoles i ambientals.

***

{Podeu llegir el document de recerca original fent clic a l'enllaç DOI que apareix a continuació a la llista de fonts citades}

Font (s)

Barandun G et al. 2019. Les fibres de cel·lulosa permeten la detecció elèctrica gairebé de cost zero de gasos solubles en aigua. Sensors ACS. https://doi.org/10.1021/acssensors.9b00555

Equip SCIEU
Equip SCIEUhttps://www.scientificeuropean.co.uk
Scientific European® | SCIEU.com | Avenços significatius en la ciència. Impacte en la humanitat. Ments inspiradores.

Subscriu-te a la nostra Newsletter

Per estar al dia amb totes les novetats, ofertes i anuncis especials.

La majoria dels articles populars

Noves teràpia amb fàrmacs per curar la sordesa

Els investigadors han tractat amb èxit la pèrdua auditiva hereditària en ratolins...

ISRO llança la missió lunar Chandrayaan-3  

La missió lunar Chandrayaan-3 demostrarà la capacitat d'''aterratge suau a la Lluna''...
- Publicitat -
92,791Fanslike
47,295SeguidorsSeguir
1,772SeguidorsSeguir
30SubscriptorsSubscriu-te