Projecte H2020 SO2SAFE: Biosensor enzimàtic de SO2 per a un monitoratge ràpid de la seguretat alimentària
- Tipus Projecte
- Estat Completat
- Execució 2015 -2017
- Pressupost assignat 743.564,5 €
- Àmbit Europeo
- Font principal de finançament H2020
- Web del projecte SO2SAFE
S'han definit les especificacions principals per al desenvolupament d'un biosensor miniaturitzat per a la determinació de la concentració de sulfit en crustacis i per al procés de fabricació a gran escala. Les especificacions de materials, processos, subcontractistes i condicions de fabricació han servit com a directrius inicials per al desenvolupament i la fabricació adequats de biosensors.
Els nous biosensors de sulfit es van construir modificant l'elèctrode de treball dels SPE amb l'enzim sulfit oxidasa (SOx). Es van optimitzar la quantitat de cada component, el potencial de treball i l'anàlisi del temps per assolir la màxima sensibilitat i estabilitat.
Els biosensors desenvolupats es van aplicar a:
- la detecció de sulfit en crustacis en un rang lineal de 40 a 120 mg/kg de sulfit amb una estabilitat de 180 dies obtenint bones taxes de recuperació per a mostres reals analitzades prèviament pel mètode oficial, Monier Williams.
- la detecció de sulfit en aigua en un rang lineal de 19 a 76 g/l mostrant una estabilitat de més de 180 dies. Durant les activitats de demostració a l'Equador i Hondures, es van analitzar mostres d'aigua dels contenidors on es recol·lecten gambetes i es van comparar amb els resultats obtinguts amb el biosensor de taula validat BIOFISH 300, obtenint resultats equivalents (10% d'error).
Es van fer activitats de validació per als biosensors SO2SAFE amb mostres d'aigua. Els resultats van mostrar que:
- El mètode és lineal.
- El sulfit de sodi, el metabisulfit de sodi, el metabisulfit de potassi i el metabisulfit de formaldehid, compostos dinterferència positiva, també són detectats pel biosensor.
- Les recuperacions van estar al rang de 85 a 115 %.
- El biosensor SO2SAFE va proporcionar una quantificació de sulfit precisa i exacta.
- El BAIX es va establir a 13,62 g/li el LOD a 4,54 g/l.
Es va dissenyar i desenvolupar un dispositiu de mesura miniaturitzat, un potenciostat portàtil, per llegir els biosensors d'un sol ús basats en SPE. Es van realitzar diverses proves per demostrar el compliment de les directives de la UE en matèria de compatibilitat electromagnètica, cosa que confirma que el dispositiu SO2SAFE les compleix i és apte per al marcatge CE.
El disseny de fabricació dels biosensors SO2SAFE està disponible i provat, i s'aconsegueix una alta capacitat de fabricació per a elèctrodes serigrafiats, enzims i processos de biofuncionalització i assemblatge.
Els resultats de SO2SAFE s'aprofitaran mitjançant la comercialització directa dels biosensors SO2SAFE a través de la xarxa internacional de vendes de BIOLAN i mitjançant el desenvolupament de la plataforma tecnològica SO2SAFE en altres aplicacions de seguretat alimentària, com l'anàlisi d'àcid màlic en raïms, mosts i vins.
BIOLAN va dur a terme diverses activitats de demostració i difusió dels resultats de SO2SAFE dirigides als principals interessats i al públic en general. Durant l'acció SO2SAFE, BIOLAN va assistir a les principals fires internacionals de la indústria pesquera a Europa, Àsia i Llatinoamèrica, va demostrar el rendiment dels biosensors SO2SAFE en instal·lacions aqüícoles reals de clients finals i va llançar un paquet de comunicació multimèdia que incloïa diversos vídeos, pòsters i una nova imatge. La difusió dels resultats del projecte es va realitzar mitjançant presentacions en directe a diversos esdeveniments internacionals organitzats per la CE, articles a les principals revistes internacionals i com a expositor a les principals fires internacionals d'aqüicultura i productes del mar.
Els sulfits són additius alimentaris amb propietats antioxidants i conservants. Tot i això, estan registrats com a al·lèrgens pels principals organismes reguladors internacionals de seguretat alimentària a causa dels seus efectes adversos per a la salut. Per tant, la concentració màxima de sulfits als aliments està regulada i ha de ser garantida per les indústries agroalimentàries. Els mètodes actuals, com el de Monier Williams, no resolen el problema dels alts estàndards de control de qualitat requerits per complir la nova normativa sobre seguretat alimentària i protecció de la salut del consumidor.
La indústria agroalimentària demana noves tecnologies que permetin mètodes ràpids, precisos i senzills per a la monitorització i traçabilitat dels nivells de sulfits al llarg de tota la cadena de subministrament. BIOLAN ja ha desenvolupat a escala de laboratori un biosensor enzimàtic simple, fiable i específic basat en elèctrodes sòlids per a la determinació de sulfits.
En el marc del projecte SO2SAFE, BIOLAN ha desenvolupat un nou biosensor miniaturitzat i llest per utilitzar, basat en elèctrodes serigrafiats d'un sol ús (SPE). Aquest biosensor permetrà un mètode altament sensible, selectiu, ràpid i fàcil de fer servir per a la determinació de sulfits. A més, ha aconseguit una capacitat de fabricació a gran escala per a una producció competitiva en costos.
Com a resultat d'aquest desenvolupament innovador, BIOLAN ofereix una solució completa per a la monitorització del nivell de sulfits i la traçabilitat (vegeu la figura adjunta). Aquesta solució inclou:
- BIOFISH 300 per a anàlisi de crustacis: és un dispositiu de sobretaula per a ús al laboratori; requereix calibratge abans de l'anàlisi de la mostra. Un cop calibrat, es poden realitzar diverses anàlisis; l'anàlisi de la mostra triga 3 minuts.
- BIOFISH 700 per a anàlisi de crustacis: dispositiu portàtil; requereix tractament de la mostra. Apte per a la instal·lació en laboratoris, indústries, comerços detallistes i punts de recepció de matèries primeres.
BIOFISH 700 per anàlisi daigua: dispositiu portàtil que requereix un tractament mínim de la mostra. Ideals per a aplicacions de camp per a la monitorització primerenca de l'aigua en el processament de crustacis, els biosensors SO₂SAFE consisteixen en un dispositiu de mesurament de fàcil ús i bioassajos dirigits a totes les indústries agroalimentàries on s'utilitzen sulfits com a additius en diferents etapes de la cadena de subministrament. Aquesta solució nova serà rellevant no només per a l'economia de la indústria alimentària, sinó també per a la societat a causa de l'impacte directe del sulfit en la salut.
Els sulfits són additius alimentaris amb propietats antioxidants i conservants, però estan registrats com a al·lergògens pels principals organismes reguladors internacionals de seguretat alimentària a causa dels seus efectes adversos per a la salut. Per tant, els nivells màxims de concentració de sulfits als aliments estan regulats i han de ser garantits per les indústries agroalimentàries. BIOLAN ha desenvolupat a escala de laboratori un biosensor enzimàtic senzill, fiable i específic per a la determinació de sulfits i ha obtingut dades rellevants que donen suport a l'innovador projecte proposat.
L'objectiu principal del projecte SO2SAFE és desenvolupar un nou biosensor miniaturitzat i llest per utilitzar, basat en elèctrodes serigrafiats d'un sol ús, per a la determinació de sulfits en crustacis, un tipus d'aliment en què el sulfit s'utilitza àmpliament. Aquesta nova solució tindrà un impacte directe no només a l'economia de la indústria alimentària, sinó també a la societat a causa de l'impacte directe del sulfit a la salut. Per tant, el projecte SO2SAFE també contribuirà a un dels reptes socials establerts per la Comissió Europea: la seguretat alimentària i la salut del consumidor.
Els objectius específics seran:
- Desenvolupar encara més el prototip del biosensor per aconseguir un nou biosensor miniaturitzat llest per fer servir que permeti un mètode altament sensible, selectiu, ràpid i fàcil d'usar per a la determinació de sulfits en crustacis
- Demostrar el rendiment millorat del biosensor miniaturitzat SO2SAFE per part de les parts interessades rellevants
- Ampliar el procés de fabricació del biosensor per optimitzar el cost de producció i augmentar la capacitat de producció
La solució del biosensor SO2SAFE està dirigida a totes les indústries agroalimentàries on s'utilitzen sulfits com a additius en diferents etapes de la cadena de subministrament. Els mètodes i eines actuals, àmpliament utilitzats per al monitoratge del nivell de sulfits a la indústria agroalimentària ia la indústria dels crustacis, no estan resolent el problema dels alts estàndards de control de qualitat requerits per complir amb la nova regulació sobre seguretat alimentària i protecció de la salut del consumidor.
Progrés més enllà de l'estat de l'art:
El 2016, BIOLAN va llançar al mercat el biosensor de sobretaula desenvolupat per a la quantificació de sulfits en crustacis (BIOFISH 300). Al començament del projecte SO2SAFE, aquest dispositiu estava en fase de prototip. Les indústries de crustacis estan utilitzant aquesta solució; l'acceptació d'aquesta tecnologia va ser molt bona. És un mètode molt simple, però cal ser calibrat i el seu ús està limitat al laboratori. Les indústries de crustacis demanen una solució completa per a la monitorització de sulfits. El biosensor SO2SAFE (BIOFISH 700) té avantatges crítics, tires precalibrades o biotests, menys d'1 minut per obtenir el resultat i portabilitat per a aplicació al camp.
Impacte potencial:
La monitorització de sulfits continua sent una prioritat per a la indústria de crustacis. Entre el juliol del 2015 i el juny del 2017, es van reportar 53 casos d'alta concentració de sulfits en crustacis al portal d'Alerta Ràpida per a Aliments i Pinsos (RASFF). La majoria dels casos estaven relacionats amb gambetes contaminades importades de països fora d'Europa, cosa que revela la importància de monitoritzar el sulfit en la matèria primera i processada, tant europea com internacional.
La solució de quantificació de sulfits de BIOLAN, basada en biosensors, permet combinar la precisió de mètodes de verificació com Monier Williams amb la rapidesa i simplicitat de les metodologies in situ. Aquesta solució intuïtiva, desenvolupada per BIOLAN, permet monitoritzar el sulfit al llarg de tota la cadena de processament de la producció de gambetes, reduint el risc de contaminació amb altes concentracions de sulfit.
- BIOLAN MICROBIOSENSORES SL
Projectes relacionats
