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Proyecto H2020 SO2SAFE:BIOSENSOR ENZIMÁTICO DE SO2 PARA UN MONITOREO RÁPIDO DE LA SEGURIDAD ALIMENTARIA

  • Type Project
  • Status Completado
  • Execution 2015 -2017
  • Assigned Budget 743.564,5 €
  • Scope Europeo
  • Main source of financing H2020
  • Project website AgroPHYS
Description
Los sulfitos son aditivos alimentarios con propiedades antioxidantes y conservantes. Sin embargo, están registrados como alérgenos por los principales organismos reguladores internacionales de seguridad alimentaria debido a sus efectos adversos para la salud. Por lo tanto, la concentración máxima de sulfitos en los alimentos está regulada y debe ser garantizada por las industrias agroalimentarias. Los métodos actuales, como el de Monier Williams, no resuelven el problema de los altos estándares de control de calidad requeridos para cumplir con la nueva normativa sobre seguridad alimentaria y protección de la salud del consumidor. La industria agroalimentaria demanda nuevas tecnologías que permitan métodos rápidos, precisos y sencillos para la monitorización y trazabilidad de los niveles de sulfitos a lo largo de toda la cadena de suministro. BIOLAN ya ha desarrollado a escala de laboratorio un biosensor enzimático simple, fiable y específico basado en electrodos sólidos para la determinación de sulfitos. En el marco del proyecto SO2SAFE, BIOLAN ha desarrollado un novedoso biosensor miniaturizado y listo para usar, basado en electrodos serigrafiados desechables (SPE). Este biosensor permitirá un método altamente sensible, selectivo, rápido y fácil de usar para la determinación de sulfitos. Además, ha alcanzado una capacidad de fabricación a gran escala para una producción competitiva en costes. Como resultado de este innovador desarrollo, BIOLAN ofrece una solución completa para la monitorización del nivel de sulfitos y la trazabilidad (véase la figura adjunta). Esta solución incluye: BIOFISH 300 para análisis de crustáceos: es un dispositivo de sobremesa para uso en laboratorio; requiere calibración antes del análisis de la muestra. Una vez calibrado, se pueden realizar varios análisis; el análisis de la muestra tarda 3 minutos. BIOFISH 700 para análisis de crustáceos: dispositivo portátil; requiere tratamiento de la muestra. Apto para su instalación en laboratorios, industrias, comercios minoristas y puntos de recepción de materias primas. ? BIOFISH 700 para análisis de agua: dispositivo portátil que requiere un tratamiento mínimo de la muestra. Ideales para aplicaciones de campo para la monitorización temprana del agua en el procesamiento de crustáceos, los biosensores SO?SAFE consisten en un dispositivo de medición de fácil uso y bioensayos dirigidos a todas las industrias agroalimentarias donde se utilizan sulfitos como aditivos en diferentes etapas de la cadena de suministro. Esta novedosa solución será relevante no solo para la economía de la industria alimentaria, sino también para la sociedad debido al impacto directo del sulfito en la salud.
Description of activities
Se han definido las principales especificaciones para el desarrollo de un biosensor miniaturizado para la determinación de la concentración de sulfito en crustáceos y para el proceso de fabricación a gran escala. Las especificaciones de materiales, procesos, subcontratistas y condiciones de fabricación han servido como directrices iniciales para el desarrollo y la fabricación adecuados de biosensores. Los novedosos biosensores de sulfito se construyeron modificando el electrodo de trabajo de los SPE con la enzima sulfito oxidasa (SOx). Se optimizaron la cantidad de cada componente, el potencial de trabajo y el análisis del tiempo para lograr la máxima sensibilidad y estabilidad. Los biosensores desarrollados se aplicaron a: la detección de sulfito en crustáceos en un rango lineal de 40 a 120 mg/kg de sulfito con una estabilidad de 180 días obteniendo buenas tasas de recuperación para muestras reales analizadas previamente por el método oficial, Monier Williams. la detección de sulfito en agua en un rango lineal de 19 a 76 g/L mostrando una estabilidad de más de 180 días. Durante las actividades de demostración en Ecuador y Honduras, se analizaron muestras de agua de los contenedores donde se recolectan camarones y se compararon con los resultados obtenidos con el biosensor de mesa validado BIOFISH 300, obteniendo resultados equivalentes (10 % de error). Se llevaron a cabo actividades de validación para los biosensores SO2SAFE con muestras de agua. Los resultados mostraron que: El método es lineal. El sulfito de sodio, el metabisulfito de sodio, el metabisulfito de potasio y el metabisulfito de formaldehído, compuestos de interferencia positiva, también son detectados por el biosensor. Las recuperaciones estuvieron en el rango de 85 a 115 %. El biosensor SO2SAFE proporcionó una cuantificación de sulfito precisa y exacta. El BAJO se estableció en 13,62 g/l y el LOD en 4,54 g/l. Se diseñó y desarrolló un dispositivo de medición miniaturizado, un potenciostato portátil, para leer los biosensores desechables basados ??en SPE. Se realizaron diversas pruebas para demostrar el cumplimiento de las directivas de la UE en materia de compatibilidad electromagnética, lo que confirma que el dispositivo SO2SAFE las cumple y es apto para el marcado CE. El diseño de fabricación de los biosensores SO2SAFE está disponible y probado, y se logra una alta capacidad de fabricación para electrodos serigrafiados, enzimas y procesos de biofuncionalización y ensamblaje. Los resultados de SO2SAFE se aprovecharán mediante la comercialización directa de los biosensores SO2SAFE a través de la red internacional de ventas de BIOLAN y mediante el desarrollo de la plataforma tecnológica SO2SAFE en otras aplicaciones de seguridad alimentaria, como el análisis de ácido málico en uvas, mostos y vinos. BIOLAN llevó a cabo diversas actividades de demostración y difusión de los resultados de SO2SAFE dirigidas a los principales interesados ??y al público en general. Durante la acción SO2SAFE, BIOLAN asistió a las principales ferias internacionales de la industria pesquera en Europa, Asia y Latinoamérica, demostró el rendimiento de los biosensores SO2SAFE en instalaciones acuícolas reales de clientes finales y lanzó un paquete de comunicación multimedia que incluía varios vídeos, pósteres y una nueva imagen corporativa. La difusión de los resultados del proyecto se realizó mediante presentaciones en directo en diversos eventos internacionales organizados por la CE, artículos en las principales revistas internacionales y como expositor en las principales ferias internacionales de acuicultura y productos del mar.
Objectives
Los sulfitos son aditivos alimentarios que tienen propiedades antioxidantes y conservantes, pero que están registrados como alérgenos por los principales organismos reguladores internacionales en seguridad alimentaria debido a sus efectos adversos para la salud. Por tanto, los niveles máximos de concentración de sulfitos en los alimentos están regulados y deben ser garantizados por las industrias transformadoras agroalimentarias. BIOLAN ha desarrollado a escala de laboratorio un biosensor enzimático simple, fiable y específico para la determinación de sulfitos y ha obtenido datos relevantes que respaldan el proyecto innovador aquí propuesto. El objetivo principal del proyecto SO2SAFE es desarrollar un novedoso biosensor miniaturizado listo para usar basado en electrodos serigrafiados desechables para la determinación de sulfitos en crustáceos, ya que se trata de un tipo de alimento donde el sulfito se utiliza ampliamente. La novedosa solución tendrá un impacto directo no sólo en la economía de la industria alimentaria, sino también en la sociedad debido al impacto directo que tiene el sulfito en la salud. Por lo tanto, el proyecto SO2SAFE también contribuirá a uno de los desafíos sociales establecidos por la Comisión Europea, la seguridad alimentaria y la salud del consumidor. Los objetivos específicos serán: Desarrollar aún más el prototipo del biosensor para lograr un nuevo biosensor miniaturizado listo para usar que permita un método altamente sensible, selectivo, rápido y fácil de usar para la determinación de sulfitos en crustáceos. Demostrar el rendimiento mejorado del biosensor miniaturizado SO2SAFE por parte de las partes interesadas relevantes. Ampliar el proceso de fabricación del biosensor para optimizar el costo de producción y aumentar la producción. La solución de biosensor de capacidad SO2SAFE está dirigida a todas las industrias agroalimentarias donde se utilizan sulfitos como aditivos en diferentes etapas de la cadena de suministro. Los métodos y herramientas actuales ampliamente utilizados para el control del nivel de sulfitos en la industria agroalimentaria y en la industria de los crustáceos no están resolviendo el problema de los altos estándares de control de calidad necesarios para cumplir con la nueva normativa sobre seguridad alimentaria y protección de la salud de los consumidores.
Results
Progreso más allá del estado del arte: La tabla adjunta resume los principales métodos de monitorización de sulfitos utilizados actualmente y los compara con el biosensor de sulfitos miniaturizado desarrollado según los criterios más relevantes. En 2016, BIOLAN lanzó al mercado el biosensor de sobremesa desarrollado para la cuantificación de sulfitos en crustáceos (BIOFISH 300). Al comienzo del proyecto SO2SAFE, este dispositivo estaba en fase de prototipo. Las industrias de crustáceos están utilizando esta solución; la aceptación de esta tecnología fue muy buena. Es un método muy simple, pero necesita ser calibrado y su uso está limitado al laboratorio. Las industrias de crustáceos demandan una solución completa para la monitorización de sulfitos. El biosensor SO2SAFE (BIOFISH 700) tiene ventajas críticas, tiras precalibradas o biotests, menos de 1 minuto para obtener el resultado y portabilidad para aplicación en campo. Impacto potencial: La monitorización de sulfitos sigue siendo una prioridad para la industria de crustáceos. Entre julio de 2015 y junio de 2017, se reportaron 53 casos de alta concentración de sulfitos en crustáceos al portal de Alerta Rápida para Alimentos y Piensos (RASFF). La mayoría de los casos estaban relacionados con camarones contaminados importados de países fuera de Europa, lo que revela la importancia de monitorear el sulfito en la materia prima y procesada, tanto europea como internacional. La solución de cuantificación de sulfitos de BIOLAN, basada en biosensores, permite combinar la precisión de métodos de verificación como Monier Williams con la rapidez y simplicidad de las metodologías in situ. Esta solución intuitiva, desarrollada por BIOLAN, permite monitorear el sulfito a lo largo de toda la cadena de procesamiento de la producción de camarones, reduciendo el riesgo de contaminación con altas concentraciones de sulfito.
Coordinators
  • BIOLAN MICROBIOSENSORES SL (BIOLAN)
Collaborators
  • UNIVERSITAT ROVIRA I VIRGILI (URV)
  • LIKUID NANOTEK SL (LIKUID NANO)
  • APLICACIONS DE LA CATALISI SL (APLICAT)
  • Turkiye Petrol Rafinerileri Anonim Sirketi (TUPRAS)
  • INNOTEC21 GMBH (IT21)
  • EUROPEAN DESALINATION SOCIETY (EDS)
  • BWA WATER ADDITIVES UK LIMITED (BWA Water Additives UK Ltd)
  • 2.-0 LCA CONSULTANTS APS (2.-0 LCA)
  • RECHERCHE EXPLOITATION PRODUITS REP (REP)