Proyecto CDTI: PHOTONFOOD
- Tipo Proyecto
- Estado Completado
- Ejecución 2022 -2025
- Presupuesto asignado 4.965.623,75 €
- Alcance Europeo
- Comunidad Autónoma Cataluña
- Principal fuente de financiación CDTI
- Sitio web del proyecto PHOTONFOOD
Durante su implementación, el proyecto PHOTONFOOD desarrolló y validó una novedosa solución fotónica para la detección de contaminantes microbianos y químicos en alimentos a lo largo de toda la cadena de producción.
Mediante la combinación de detección de infrarrojo medio (MIR), microfluídica inteligente basada en papel y análisis avanzado de datos, el proyecto proporcionó dos dispositivos portátiles: el MI-FI (Mid-Fidelity) para la monitorización diaria de bajo coste, y el HI-FI (High-Fidelity) para análisis de referencia acreditados. Estas herramientas se probaron en condiciones reales, demostrando su usabilidad, fiabilidad y potencial para reducir la dependencia de las laboriosas pruebas de laboratorio.
Soluciones fotónicas flexibles de infrarrojo medio para la detección rápida de contaminantes alimentarios desde la granja hasta la mesa
Las técnicas analíticas para la medición de contaminaciones químicas y microbianas a lo largo de la cadena alimentaria requieren niveles de detección en el rango de ppb. La medición directa de contaminantes a estas concentraciones en una matriz alimentaria no es posible mediante ningún principio fotónico. PHOTONFOOD busca superar esta barrera mediante el desarrollo de una solución integrada que combina innovaciones en el tratamiento inteligente de muestras en papel, la detección en el infrarrojo medio (MIR) y el análisis avanzado de datos.
La espectroscopia de infrarrojo medio (MIR) ha demostrado ser el método espectroscópico más fiable y de mayor aplicación para la detección, caracterización y cuantificación de la contaminación química y microbiana. Para transformar la detección MIR de las soluciones de laboratorio existentes en una solución portátil de amplio uso en la cadena alimentaria, PHTONFOOD busca desarrollar nuevas fuentes de luz infrarroja, en concreto diodos emisores de luz en cascada interbanda (IC-LED) y láseres de cascada interbanda y cuántica (ICL/QCL). Las fuentes de luz se combinarán con tecnología sofisticada de guías de onda y microfluídica en papel 3D.
El proyecto desarrollará una solución que constará de: (1) un dispositivo de fidelidad media (MI-FI) con un rango de precio bajo previsto que pueda usarse para el monitoreo diario, y (2) un dispositivo de alta fidelidad (HI-FI) de rango de precio medio para análisis de referencia y acreditación. La solución se validará y demostrará en escenarios reales para contaminación por hongos y mohos acuáticos (oomicetos), micotoxinas en trigo, nueces, frutas deshidratadas y hierbas acuapónicas, así como pesticidas y antibióticos en hierbas acuapónicas.
La investigación será realizada por un equipo de investigación multidisciplinario y altamente reconocido en colaboración con laboratorios líderes en análisis de micotoxinas, una granja acuapónica, un distribuidor de alimentos secos y granjas con procesamiento y venta de alimentos in situ. Se desarrollarán estrategias para transferir los datos obtenidos e integrarlos en plataformas de datos para rastrear la contaminación alimentaria, mejorar la calidad de los alimentos y reducir el desperdicio.
El proyecto PHOTONFOOD contribuyó directamente a objetivos clave de la UE, como la Estrategia "De la Granja a la Mesa", el Pacto Verde Europeo y el Programa Europa Digital, al ofrecer herramientas prácticas y sostenibles para la detección de la contaminación. Tras haber alcanzado el Nivel de Preparación Tecnológica 6 para los dispositivos MI-FI y HI-FI, el proyecto demostró que las soluciones rápidas, rentables y portátiles pueden complementar o sustituir los métodos tradicionales de laboratorio.
De cara al futuro, el consorcio fomenta la inversión continua en innovaciones fotónicas, un mayor apoyo regulatorio para su adopción y una colaboración más estrecha con las partes interesadas para mejorar la seguridad alimentaria, la trazabilidad y la resiliencia en toda la cadena alimentaria europea.
El objetivo GENERAL del proyecto PHOTONFOOD es investigar la aplicación de las tecnologías fotónicas en la cadena agroalimentaria para abordar los grandes retos a los que se enfrenta la sociedad, tales como suministrar alimentos a una población creciente con un uso eficiente de los recursos, reducir las mermas y el desperdicio, mejorar la calidad y seguridad alimentaria así como la transparencia en la cadena y potenciar el desarrollo de tecnología en este sector para mejorar su posicionamiento y competitividad de cara a la exportación.
Persona de contacto: Profesor Achim Kohler (Universidad Noruega de Ciencias de la Vida (NMBU))
Email: achim.kohler@nmbu.no
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