Projet H2020 SO2SAFE : Biocapteur enzymatique de SO2 pour une surveillance rapide de la sécurité alimentaire
- Taper Projet
- État Rempli
- Exécution 2015 -2017
- Budget alloué 743.564,5 €
- Portée Europeo
- Principale source de financement H2020
- Site Web du projet SO2SAFE
Les principales spécifications pour le développement d'un biocapteur miniaturisé pour la détermination de la concentration en sulfite chez les crustacés et pour le processus de fabrication à grande échelle ont été définies. Les spécifications relatives aux matériaux, aux procédés, aux sous-traitants et aux conditions de fabrication ont servi de lignes directrices initiales pour le développement et la fabrication appropriés des biocapteurs.
Les nouveaux biocapteurs de sulfite ont été construits en modifiant l'électrode de travail du SPE avec l'enzyme sulfite oxydase (SOx). La quantité de chaque composant, le potentiel de travail et l'analyse temporelle ont été optimisés pour obtenir une sensibilité et une stabilité maximales.
Les biocapteurs développés ont été appliqués à :
- La détection de sulfite dans les crustacés dans une gamme linéaire de 40 à 120 mg/kg de sulfite avec une stabilité de 180 jours, obtenant de bons taux de récupération pour des échantillons réels préalablement analysés par la méthode officielle, Monier Williams.
- la détection de sulfite dans l'eau dans une gamme linéaire de 19 à 76 g/L montrant une stabilité de plus de 180 jours. Au cours d'activités de démonstration en Équateur et au Honduras, des échantillons d'eau provenant de conteneurs de récolte de crevettes ont été analysés et comparés aux résultats obtenus avec le biocapteur de paillasse BIOFISH 300 validé, donnant des résultats équivalents (erreur de 10 %).
Les activités de validation des biocapteurs SO2SAFE ont été réalisées avec des échantillons d'eau. Les résultats ont montré que :
- La méthode est linéaire.
- Le sulfite de sodium, le métabisulfite de sodium, le métabisulfite de potassium et le métabisulfite de formaldéhyde, composés d'interférence positive, sont également détectés par le biocapteur.
- Les taux de récupération ont varié de 85 à 115 %.
- Le biocapteur SO2SAFE a fourni une quantification précise et exacte des sulfites.
- Le LOW a été fixé à 13,62 g/l et le LOD à 4,54 g/l.
Un appareil de mesure miniaturisé, un potentiostat portable, a été conçu et développé pour lire les biocapteurs jetables basés sur SPE. Différents tests ont été réalisés pour démontrer la conformité aux directives de l'UE sur la compatibilité électromagnétique, confirmant que le dispositif SO2SAFE est conforme à ces directives et est éligible au marquage CE.
La conception de fabrication du biocapteur SO2SAFE est disponible et éprouvée, et une fabricabilité élevée est obtenue pour les électrodes sérigraphiées, les enzymes et les processus de biofonctionnalisation et d'assemblage.
Les résultats de SO2SAFE seront valorisés par la commercialisation directe des biocapteurs SO2SAFE via le réseau de vente international de BIOLAN et par le développement de la plateforme technologique SO2SAFE dans d'autres applications de sécurité alimentaire, telles que l'analyse de l'acide malique dans les raisins, les moûts et les vins.
BIOLAN a mené diverses activités de démonstration et de diffusion des résultats de SO2SAFE destinées aux principales parties prenantes et au grand public. Au cours de l'initiative SO2SAFE, BIOLAN a participé à des salons internationaux majeurs de l'industrie de la pêche en Europe, en Asie et en Amérique latine, a démontré les performances des biocapteurs SO2SAFE dans des installations d'aquaculture réelles destinées aux clients finaux et a lancé un ensemble de communication multimédia comprenant plusieurs vidéos, affiches et une nouvelle image d'entreprise. Les résultats du projet ont été diffusés par le biais de présentations en direct lors de divers événements internationaux organisés par la CE, d’articles dans des revues internationales de premier plan et en tant qu’exposant dans les principaux salons internationaux de l’aquaculture et des produits de la mer.
Les sulfites sont des additifs alimentaires aux propriétés antioxydantes et conservatrices. Cependant, ils sont répertoriés comme allergènes par les principaux organismes internationaux de réglementation de la sécurité alimentaire en raison de leurs effets néfastes sur la santé. La concentration maximale de sulfites dans les aliments est donc réglementée et doit être garantie par l’industrie agroalimentaire. Les méthodes actuelles, comme celle de Monier Williams, ne répondent pas au défi de répondre aux normes élevées de contrôle de la qualité requises pour se conformer aux nouvelles réglementations en matière de sécurité alimentaire et de santé des consommateurs.
L’industrie agroalimentaire exige de nouvelles technologies permettant des méthodes rapides, précises et simples de surveillance et de traçabilité des niveaux de sulfites tout au long de la chaîne d’approvisionnement. BIOLAN a déjà développé un biocapteur enzymatique simple, fiable et spécifique basé sur des électrodes solides pour la détermination des sulfites à l'échelle du laboratoire.
Dans le cadre du projet SO2SAFE, BIOLAN a développé un nouveau biocapteur miniaturisé, prêt à l'emploi, basé sur des électrodes sérigraphiées jetables (SPE). Ce biocapteur permettra une méthode hautement sensible, sélective, rapide et facile à utiliser pour la détermination des sulfites. En outre, elle a atteint une capacité de production à grande échelle pour une production compétitive en termes de coûts.
Grâce à ce développement innovant, BIOLAN propose une solution complète pour la surveillance et la traçabilité du taux de sulfites (voir figure ci-jointe). Cette solution comprend :
- BIOFISH 300 pour l'analyse des crustacés : est un appareil de paillasse destiné à une utilisation en laboratoire ; nécessite un étalonnage avant l'analyse de l'échantillon. Une fois calibré, plusieurs analyses peuvent être effectuées ; L'analyse des échantillons prend 3 minutes.
- BIOFISH 700 pour l'analyse des crustacés : appareil portable ; nécessite un traitement d'échantillon. Convient pour une installation dans les laboratoires, les industries, les magasins de détail et les points de réception des matières premières.
BIOFISH 700 pour l'analyse de l'eau : appareil portable nécessitant un traitement minimal de l'échantillon. Idéal pour les applications sur le terrain pour la surveillance précoce de l'eau dans la transformation des crustacés, les biocapteurs SO₂SAFE se composent d'un appareil de mesure facile à utiliser et de bioessais destinés à toutes les industries agroalimentaires où les sulfites sont utilisés comme additifs à différentes étapes de la chaîne d'approvisionnement. Cette solution innovante sera pertinente non seulement pour l’économie de l’industrie alimentaire, mais également pour la société en raison de l’impact direct du sulfite sur la santé.
Les sulfites sont des additifs alimentaires dotés de propriétés antioxydantes et conservatrices, mais ils sont enregistrés comme allergènes par les principaux organismes internationaux de réglementation de la sécurité alimentaire en raison de leurs effets néfastes sur la santé. Les niveaux de concentration maximale en sulfites dans les aliments sont donc réglementés et doivent être garantis par l’industrie agroalimentaire. BIOLAN a développé un biocapteur enzymatique simple, fiable et spécifique pour la détermination des sulfites à l'échelle du laboratoire et a obtenu des données pertinentes qui soutiennent le projet innovant proposé.
L'objectif principal du projet SO2SAFE est de développer un nouveau biocapteur miniaturisé, prêt à l'emploi, basé sur des électrodes sérigraphiées jetables pour la détermination des sulfites dans les crustacés, un type d'aliment dans lequel le sulfite est largement utilisé. Cette solution innovante aura un impact direct non seulement sur l’économie de l’industrie alimentaire, mais aussi sur la société en raison de l’impact direct du sulfite sur la santé. Le projet SO2SAFE contribuera donc également à l’un des défis sociétaux fixés par la Commission européenne : la sécurité alimentaire et la santé des consommateurs.
Les objectifs spécifiques seront :
- Développer davantage le prototype de biocapteur pour obtenir un nouveau biocapteur miniaturisé, prêt à l'emploi, qui permet une méthode hautement sensible, sélective, rapide et facile à utiliser pour la détermination des sulfites chez les crustacés.
- Démontrer les performances améliorées du biocapteur miniaturisé SO2SAFE aux parties prenantes concernées
- Développer le processus de fabrication des biocapteurs pour optimiser les coûts de production et augmenter la capacité de production.
La solution de biocapteur SO2SAFE s'adresse à toutes les industries agroalimentaires où les sulfites sont utilisés comme additifs à différentes étapes de la chaîne d'approvisionnement. Les méthodes et outils actuels, largement utilisés pour surveiller les niveaux de sulfites dans les industries agroalimentaires et des mollusques et crustacés, ne répondent pas aux normes de contrôle de qualité élevées requises pour se conformer aux nouvelles réglementations en matière de sécurité alimentaire et de protection de la santé des consommateurs.
Progrès au-delà de l’état de l’art :
En 2016, BIOLAN a lancé le biocapteur de bureau développé pour la quantification des sulfites dans les crustacés (BIOFISH 300). Au début du projet SO2SAFE, cet appareil était en phase de prototype. Les industries de crustacés utilisent cette solution ; L’acceptation de cette technologie a été très bonne. C'est une méthode très simple, mais elle doit être calibrée et son utilisation est limitée au laboratoire. L’industrie des crustacés exige une solution complète pour la surveillance des sulfites. Le biocapteur SO2SAFE (BIOFISH 700) présente des avantages critiques, des bandelettes ou biotests pré-calibrés, moins d'une minute pour obtenir le résultat et une portabilité pour une application sur le terrain.
Impact potentiel :
La surveillance des sulfites demeure une priorité pour l’industrie des coquillages. Entre juillet 2015 et juin 2017, 53 cas de concentrations élevées de sulfites chez les crustacés ont été signalés au portail du Système d’alerte rapide pour les denrées alimentaires et les aliments pour animaux (RASFF). La plupart des cas étaient liés à des crevettes contaminées importées de pays hors d’Europe, soulignant l’importance de surveiller les sulfites dans les matières premières et transformées, tant européennes qu’internationales.
La solution de quantification des sulfites basée sur des biocapteurs de BIOLAN combine la précision des méthodes de vérification telles que Monier Williams avec la rapidité et la simplicité des méthodologies sur site. Cette solution intuitive, développée par BIOLAN, permet de surveiller les niveaux de sulfites tout au long du processus de production de crevettes, réduisant ainsi le risque de contamination par des concentrations élevées de sulfites.
- BIOLAN MICROBIOSENSORES SL
Projets connexes
