Proxecto H2020 SO2SAFE: Biosensor enzimático de SO2 para a monitorización rápida da seguridade alimentaria
- Tipo Proxecto
- Estado Cheo
- Execución 2015 -2017
- Orzamento asignado 743.564,5 €
- Ámbito Europeo
- Fonte principal de financiamento Horizonte 2020
- Páxina web do proxecto SO2SAFE
Definíronse as principais especificacións para o desenvolvemento dun biosensor miniaturizado para determinar a concentración de sulfito en crustáceos e para o proceso de fabricación a grande escala. As especificacións para materiais, procesos, subcontratistas e condicións de fabricación serviron como directrices iniciais para o desenvolvemento e a fabricación axeitados de biosensores.
Os novos biosensores de sulfito construíronse modificando o eléctrodo de traballo do SPE co encima sulfito oxidase (SOx). A cantidade de cada compoñente, o potencial de traballo e a análise temporal optimizáronse para acadar a máxima sensibilidade e estabilidade.
Os biosensores desenvolvidos aplicáronse a:
- A detección de sulfito en crustáceos nun rango lineal de 40 a 120 mg/kg de sulfito cunha estabilidade de 180 días, obtendo boas taxas de recuperación para mostras reais previamente analizadas polo método oficial, Monier Williams.
- a detección de sulfito en auga nun rango lineal de 19 a 76 g/L, mostrando unha estabilidade de máis de 180 días. Durante as actividades de demostración en Ecuador e Honduras, analizáronse mostras de auga de contedores de captura de camaróns e comparáronse cos resultados obtidos co biosensor de mesa BIOFISH 300 validado, obtendo resultados equivalentes (erro do 10 %).
As actividades de validación para os biosensores SO2SAFE realizáronse con mostras de auga. Os resultados mostraron que:
- O método é lineal.
- O biosensor tamén detecta sulfito de sodio, metabisulfito de sodio, metabisulfito de potasio e metabisulfito de formaldehido, compostos de interferencia positiva.
- As recuperacións oscilaron entre o 85 e o 115 %.
- O biosensor SO2SAFE proporcionou unha cuantificación precisa e exacta de sulfitos.
- O valor mínimo fixouse en 13,62 g/l e o valor límite de descoñecemento en 4,54 g/l.
Deseñouse e desenvolveuse un dispositivo de medición miniaturizado, un potenciostato portátil, para ler os biosensores desbotables baseados en SPE. Realizáronse varias probas para demostrar o cumprimento das directivas da UE sobre compatibilidade electromagnética, confirmando que o dispositivo SO2SAFE cumpre con estas directivas e é apto para a marcaxe CE.
O deseño de fabricación de biosensores SO2SAFE está dispoñible e está probado, e conséguese unha alta fabricabilidade para eléctrodos serigrafiados, encimas e procesos de biofuncionalización e montaxe.
Os resultados de SO2SAFE aproveitaranse mediante a comercialización directa de biosensores SO2SAFE a través da rede de vendas internacional de BIOLAN e mediante o desenvolvemento da plataforma tecnolóxica SO2SAFE noutras aplicacións de seguridade alimentaria, como a análise de ácido málico en uvas, mostos e viños.
BIOLAN levou a cabo diversas actividades de demostración e difusión dos resultados de SO2SAFE dirixidas ás partes interesadas clave e ao público en xeral. Durante a iniciativa SO2SAFE, BIOLAN asistiu a importantes feiras internacionais da industria pesqueira en Europa, Asia e América Latina, demostrou o rendemento dos biosensores SO2SAFE en instalacións de acuicultura de clientes finais da vida real e lanzou un paquete de comunicación multimedia que incluía varios vídeos, pósteres e unha nova imaxe corporativa. Os resultados do proxecto difundíronse mediante presentacións en directo en varios eventos internacionais organizados pola CE, artigos en revistas internacionais de renome e como expositor en importantes feiras internacionais de acuicultura e produtos do mar.
Os sulfitos son aditivos alimentarios con propiedades antioxidantes e conservantes. Non obstante, están catalogados como alérxenos polos principais organismos reguladores internacionais de seguridade alimentaria debido aos seus efectos adversos para a saúde. Polo tanto, a concentración máxima de sulfitos nos alimentos está regulada e debe ser garantida pola industria agroalimentaria. Os métodos actuais, como os de Monier Williams, non abordan o desafío de cumprir os altos estándares de control de calidade necesarios para cumprir coas novas normativas de seguridade alimentaria e saúde do consumidor.
A industria agroalimentaria demanda novas tecnoloxías que permitan métodos rápidos, precisos e sinxelos para a monitorización e a trazabilidade dos niveis de sulfito en toda a cadea de subministración. BIOLAN xa desenvolveu un biosensor encimático sinxelo, fiable e específico baseado en eléctrodos sólidos para a determinación de sulfitos a escala de laboratorio.
No marco do proxecto SO2SAFE, BIOLAN desenvolveu un novo biosensor miniaturizado, listo para usar, baseado en eléctrodos serigrafiados (SPE) desbotables. Este biosensor permitirá un método altamente sensible, selectivo, rápido e doado de usar para a determinación de sulfitos. Ademais, conseguiu unha capacidade de fabricación a grande escala para unha produción competitiva en custos.
Como resultado deste desenvolvemento innovador, BIOLAN ofrece unha solución completa para a monitorización e trazabilidade do nivel de sulfito (véxase a figura adxunta). Esta solución inclúe:
- BIOFISH 300 para análise de crustáceos: é un dispositivo de mesa para uso en laboratorio; require calibración antes da análise da mostra. Unha vez calibrado, pódense realizar varias análises; A análise da mostra leva 3 minutos.
- BIOFISH 700 para análise de crustáceos: dispositivo portátil; require o procesamento de mostras. Apto para a súa instalación en laboratorios, industrias, tendas minoristas e puntos de recepción de materias primas.
BIOFISH 700 para análise de auga: dispositivo portátil que require un tratamento mínimo da mostra. Ideales para aplicacións de campo para a monitorización temperá da auga no procesamento de crustáceos, os biosensores SO₂SAFE constan dun dispositivo de medición doado de usar e bioensaios dirixidos a todas as industrias agroalimentarias onde os sulfitos se usan como aditivos en diferentes etapas da cadea de subministración. Esta solución innovadora será relevante non só para a economía da industria alimentaria, senón tamén para a sociedade debido ao impacto directo do sulfito na saúde.
Os sulfitos son aditivos alimentarios con propiedades antioxidantes e conservantes, pero están rexistrados como alérxenos polos principais organismos reguladores internacionais de seguridade alimentaria debido aos seus efectos adversos para a saúde. Polo tanto, os niveis máximos de concentración de sulfito nos alimentos están regulados e deben ser garantidos pola industria agroalimentaria. BIOLAN desenvolveu un biosensor encimático sinxelo, fiable e específico para a determinación de sulfitos a escala de laboratorio e obtivo datos relevantes que apoian o proxecto innovador proposto.
O obxectivo principal do proxecto SO2SAFE é desenvolver un biosensor miniaturizado novo, listo para usar, baseado en eléctrodos serigrafiados desbotables para a determinación de sulfitos en crustáceos, un tipo de alimento no que o sulfito se usa amplamente. Esta innovadora solución terá un impacto directo non só na economía da industria alimentaria, senón tamén na sociedade debido ao impacto directo do sulfito na saúde. Polo tanto, o proxecto SO2SAFE tamén contribuirá a un dos retos sociais establecidos pola Comisión Europea: a seguridade alimentaria e a saúde dos consumidores.
Os obxectivos específicos serán:
- Desenvolver máis o prototipo de biosensor para conseguir un novo biosensor miniaturizado, listo para usar, que permita un método altamente sensible, selectivo, rápido e doado de usar para a determinación de sulfitos en crustáceos.
- Demostrar o rendemento mellorado do biosensor miniaturizado SO2SAFE ás partes interesadas relevantes
- Ampliar o proceso de fabricación de biosensores para optimizar os custos de produción e aumentar a capacidade de produción.
A solución de biosensores SO2SAFE está dirixida a todas as industrias agroalimentarias onde os sulfitos se empregan como aditivos en diferentes etapas da cadea de subministración. Os métodos e ferramentas actuais, amplamente utilizados para monitorizar os niveis de sulfitos nas industrias agroalimentaria e do marisco, non abordan os altos estándares de control de calidade necesarios para cumprir coas novas normativas sobre seguridade alimentaria e protección da saúde dos consumidores.
Progreso máis alá do estado da arte:
En 2016, BIOLAN lanzou o biosensor de escritorio desenvolvido para a cuantificación de sulfitos en crustáceos (BIOFISH 300). Ao comezo do proxecto SO2SAFE, este dispositivo estaba na fase de prototipo. As industrias dos crustáceos están a usar esta solución; A aceptación desta tecnoloxía foi moi boa. É un método moi sinxelo, pero precisa ser calibrado e o seu uso está limitado ao laboratorio. A industria dos crustáceos esixe unha solución completa para a monitorización de sulfitos. O biosensor SO2SAFE (BIOFISH 700) ten vantaxes críticas, tiras ou bioprobas precalibradas, menos dun minuto para obter o resultado e portabilidade para aplicacións de campo.
Impacto potencial:
A monitorización dos sulfitos segue a ser unha prioridade para a industria marisqueira. Entre xullo de 2015 e xuño de 2017, notificáronse 53 casos de altas concentracións de sulfito en crustáceos no portal do Sistema de Alerta Rápida para Alimentos e Pensos (RASFF). A maioría dos casos estaban relacionados con camaróns contaminados importados de países fóra de Europa, o que destaca a importancia de monitorizar os sulfitos nas materias primas e procesadas, tanto europeas como internacionais.
A solución de cuantificación de sulfitos baseada en biosensores de BIOLAN combina a precisión dos métodos de verificación como o de Monier Williams coa velocidade e sinxeleza das metodoloxías in situ. Esta solución intuitiva, desenvolvida por BIOLAN, permite a monitorización dos niveis de sulfito ao longo de todo o proceso de produción de camaróns, o que reduce o risco de contaminación con altas concentracións de sulfito.
- BIOLAN MICROBIOSENSORES SL
Proxectos relacionados
