El proyecto europeo GOODFOOD “Food Safety and Quality Monitoring with Microsystems”, pretende avanzar en la investigación y desarrollo de nuevos métodos analíticos basados en micro y nanotecnologías que se adapten a las necesidades del sector alimentario. Tiene como finalidad garantizar la seguridad y calidad en toda la cadena alimentaria. Mediante el desarrollo de sistemas de detección de pequeño tamaño, bajo coste, bajo consumo energético, fácil manejo y respuesta rápida, será posible la utilización masiva de sistemas de control en las diferentes etapas de la cadena alimentaria desde la materia prima hasta el producto final.

Motivado en parte por las recientes crisis alimentarias, cada vez se están dedicando más recursos a todo lo relacionado con la garantía de seguridad de los alimentos y la protección de la salud pública, tanto en el ámbito europeo como en el internacional. La legislación es cada vez más estricta en materia alimentaria, y se están reforzando los programas de inspección y control de productos alimenticios. Las tecnologías analíticas disponibles hoy en día se basan en soluciones de laboratorio con grandes equipamientos, son costosas y, además, requieren tiempo y personal altamente cualificado.

GoodFood está orientado a dar soluciones a las principales demandas identificadas en el sector alimentario, desarrollando sensores que permitan detectar la presencia de sustancias químicas (antibióticos, pesticidas y micotoxinas) y organismos vivos (patógenos Salmonella y Listeria). Con respecto a la calidad y trazabilidad, se esta trabajando en el desarrollo de sistemas tanto para el control continuo como la monitorización puntual de parámetros clave en distintas etapas de la cadena alimentaria. El proyecto se ha restringido a un número limitado pero representativo de productos alimentarios: leche y derivados, frutas, zumos de frutas y vino así como pescado.

GoodFood es un Proyecto Integrado aprobado en el VI Programa Marco de la Comisión Europea y está coordinado por el Centro Nacional de Microelectrónica (CNM) del CSIC. En el proyecto participan 29 socios europeos de 10 países que pertenecen a universidades, centros de investigación y empresas. AZTI-Tecnalia forma parte del “Core Group” y participa en el grupo de General Management, en 3 subproyectos de investigación. Además, es el coordinador de la demostración y explotación de los resultados que se obtengan de todo el proyecto.

GoodFood, que se inició en enero de 2004 y finalizará en junio de 2007, ha contado con una financiación de 9 millones de Euros.

Participación de AZTI-Tecnalia en el Proyecto GoodFood.

La participación de AZTI en el desarrollo de nuevos métodos analíticos se ha centrado en la detección de pesticidas, patógenos y parámetros de frescura de los alimentos.

La aparición de residuos de pesticidas en alimentos representa un peligro potencial para la Salud Pública en todo el mundo debido a los altos volúmenes de pesticidas utilizados, a su persistencia en el medioambiente, sus propiedades toxicológicas, etc. Se propone la puesta en marcha de dispositivos de inmuno-diagnóstico innovadores para la rápida detección at-line de los residuos de pesticidas en frutas y zumos de frutas y otros alimentos como los vegetales o el vino.

Los métodos actuales empleados en la detección de patógenos son largos. El desarrollo de biosensores de ADN proporcionará una herramienta más sensible que mejorará la detección de patógenos alimentarios a tiempo real. El objetivo de GoodFood es el desarrollo de un prototipo capaz de detectar patógenos en productos alimentarios basados en el reconocimiento de la secuencia de ADN. Estos sistemas se han diseñado en formato array individual para facilitar su integración posterior en sistemas portátiles.

Además se propone la necesidad de realizar el control de calidad de los productos teniendo en cuenta propiedades como la frescura de productos perecederos. La propuesta de GoodFood es la miniaturización con objeto de integrar la cromatografía de gases, nariz electrónica y lengua electrónica en un dispositivo portátil que resuelva la imposibilidad de desplazar los equipos de laboratorio mediante el diseño y puesta a punto de dispositivos más simples basados en la tecnología MST. La combinación de materiales, dispositivos y tecnologías innovadoras serán la base de sistemas inteligentes multisensores para el análisis de mezclas de líquidos y gases para el control de productos alimentarios.

A continuación se resumen las últimas actividades llevadas a cabo por AZTI-Tecnalia en los tres subproyectos que participa dentro de GoodFood:

A) Desarrollo de microsistemas para la detección rápida de pesticidas (WP2) Se ha investigado en torno al desarrollo de microsensores basados en métodos inmunoquímicos para la detección de TCP, atrazina y bromopropilato en muestras reales (vino, uva, …). Con el fin de mejorar la sensibilidad se han analizado diferentes metodologías para la preparación de muestra. Se han desarrollado protocolos de trabajo apropiados para la detección de 2,4,6-TCP en vino, atracina en uva y zumos de fruta y bromopropilato en uva. Además, para la detección de atracina en uvas se han investigado junto con el AMR del CSIC dos estrategias de inmunodetección basadas en el uso de partículas magnéticas: Magneto-ELISA y un inmunosensor. Durante la última fase del proyecto AZTI, AMR-CSIC y la UPC (Universidad Politécnica de Cataluña) están trabajando en la evaluación de un inmunosensor impedimétrico desarrollado por la UPC para la detección de atracina en uva.

B) Desarrollo de microsistemas para la detección rápida de patógenos (WP4) Durante el pasado año AZTI ha continuado en la validación de las metodologías seleccionadas de detección de patógenos en productos lácteos y pesqueros mediante pruebas inter-laboratorio. Se inocularon muestras alimentarias con bajas cantidades de Salmonella spp. y Listeria monocytogenes. Tras el proceso correspondiente de incubación, las muestras se acondicionaron para ser almacenadas en nuestro laboratorio antes de su análisis y de su envío a Bionostra. Se detectó Salmonella spp. tras 6 h de incubación en productos lácteos; se necesitaron 8 h para la detección de Salmonella en productos pesqueros. Se detectó Listeria tras 15 h de incubación en productos pesqueros, pero no fue posible la detección en productos lácteos en presencia de flora acompañante.

C) Integración de Microsistemas multisensoriales para el control de calidad de productos alimentarios (WP5) Durante el último año AZTI ha continuado con la optimización de un sistema de muestreo apropiado para la determinación de aminas volátiles expulsados por el pescado. Se han probado diferentes alternativas con el fin de lograr la sensibilidad que requiere el nuevo microsistema a desarrollar.

El mejor protocolo encontrado se ha aplicado a muestras reales (rodaballo y merluza almacenados a diferentes temperaturas). Al mismo tiempo se ha llevado a cabo el análisis de aminas volátiles y no-volátiles en el músculo de pescado mediante métodos tradicionales así como la caracterización sensorial del pescado. Se han analizado todos los datos y se ha encontrado una buena correlación entre la cantidad de aminas volátiles y el grado de frescura medido mediante la evaluación sensorial.

Resultados más significativos del proyecto GoodFood.

Tecnología avanzada para la producción de vino.

Uno de los proyectos de demostración de GoodFood consiste en controlar una planta productora de vino en su totalidad, a través de sensores conectados a un sistema central de recogida y análisis de datos, que supervisará desde el nivel de luz, humedad y temperatura en los viñedos, hasta la existencia de pesticidas y hongos, no sólo en la uva, sino también en la madera de los barriles o en el corcho del tapón de las botellas de vino. Así se podrán detectar las sustancias nocivas a lo largo de la cadena de producción completa, especialmente en sus puntos más críticos, como son la recepción de la uva, el paso por las cubas y el embotellado.

Concretamente, se ha llevado a cabo una experiencia piloto creando un “entorno Inteligente” en unas viñas situadas en Montepaldi, a 20 kilómetros al sur de Florencia. En esta viña se ha instalado una red de sensores que controlan diversas variables (el crecimiento de las plantas, la humedad y la temperatura, luz). Los dispositivos están conectados a través de una red inalámbrica al centro de control. El sistema dispone de una placa solar que suministra la energía suficiente para que funcione de forma autónoma.

Detección rápida de patógenos alimentarios.

Dentro de GoodFood se ha desarrollado un sensor de DNA para detectar patógenos como Salmonella o Listeria.

Sensores para el control del nivel de frescura de pescado y vegetales.

En GoodFood también se están desarrollando nuevos microsistemas para el control de las emisiones gaseosas producidas por la fruta y el pescado, con las cuales puede llegar a determinarse su nivel de frescura. Las principales sustancias a detectar en la fruta son el etileno, indicador del estado de maduración de la fruta, y el amoniaco, que advierte de las posibles fugas que puedan producirse en los sistemas de refrigeración de las cámaras de almacenamiento de la fruta.

Respecto al pescado, la TMA (trimetilamina), el amoniaco y el TVB-N (nitrógeno básico volátil) son los gases que actúan como indicadores de su pérdida de frescura.

Más información: www.goodfood-project.org.

Fuente: www.alimentatec.com.