Αισθητήρες για την ανίχνευση αλλοίωσης και νοθείας στα τρόφιμα

Sensors for the detection of spoilage and adulteration in food (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. Φρεναρίτου, Χαριτίνη
  3. Χημική και Βιομοριακή Ανάλυση (ΧΒΑ)
  4. 18 Ιουλίου 2021 [2021-07-18]
  5. Ελληνικά
  6. 89
  7. Χριστόπουλος, Θεόδωρος
  8. Ορκούλα, Μαλβίνα | Μπουρίκας, Κυριάκος
  9. αισθητήρας, τρόφιμα, αλλοίωση, νοθεία, βιοαισθητήρας, νανουλικά χρυσού | sensor, food, spoilage, adulteration, biosensors, gold nanoparticles
  10. 11
  11. 135
  12. Εικόνες/Σχήματα, Πίνακες
    • Ζούμε στην εποχή όπου, οι τροφιμογενείς ασθένειες - που προέρχονται από την κατανάλωση αλλοιωμένων/επιμολυσμένων τροφίμων- έχουν ως αποτέλεσμα την νόσηση πέραν των 600 εκατομμυρίων ανθρώπων και 420000 θανάτων παγκόσμια (2010), η νοθεία των τροφίμων με σκοπό το οικονομικό κέρδος έχει, περισσότερο από ποτέ, αναχθεί σε επιστήμη, και η απόρριψη τροφίμων ανέρχεται στη ΕΕ περίπου σε 88 εκατομμύρια τόνους ετήσια, με σχετικό κόστος γύρω στα 143 δισεκατομμύρια ευρώ. Η ανάγκη για έγκαιρη πρόληψη των ασθενειών αυτών, για άμεση πάταξη της απάτης στα τρόφιμα και για μείωση των απορριμμάτων τροφίμων απαιτεί την ανάπτυξη γρήγορων, αξιόπιστων, ευέλικτων και φθηνών λύσεων για την αντιμετώπιση τους. Η εργαστηριακή ανάλυση για την ανίχνευση της αλλοίωσης και της νοθείας των τροφίμων με τις κλασσικές και επίσημές-πρότυπες μεθόδους απαιτεί χρονοβόρες, δαπανηρές, επίπονες διαδικασίες καθώς και εξειδικευμένο εργαστηριακό εξοπλισμό και κατάλληλα εκπαιδευμένο ανθρώπινο δυναμικό. Στην παρούσα εργασία εξετάζεται η κατασκευή αισθητήρων, για ταχεία ανίχνευση της αλλοίωσης και της νοθείας στα τρόφιμα, οι οποίοι στα χέρια των παρασκευαστών, των εισαγωγέων, των διανομέων τροφίμων, των αρμοδίων κρατικών αρχών ελέγχου αλλά και των καταναλωτών αποτελούν χρήσιμο εργαλείο ελέγχου. Εξετάζονται διάφορα είδη αισθητήρων για την ανίχνευση συγκεκριμένων ουσιών που σχετίζονται με την αλλοίωση και νοθεία τροφίμων, όπως βακτήρια/παθογόνοι μικροοργανισμοί, διοξείδιο του άνθρακα, υγρασία, αιθυλένιο, πτητικές ενώσεις, βιογενείς αμίνες, μελαμίνη, σάκχαρα, λακτόζη. Είναι χαρακτηριστικό ότι ο κλάδος της ανάπτυξης τέτοιου είδους αισθητήρων είναι δυναμικά ανερχόμενος και έρχεται να διευκολύνει και καθοδηγήσει/συμπληρώσει τον επίσημο εργαστηριακό έλεγχο των τροφίμων καθώς δίνει την πρώτη και άμεση ένδειξη της κατάστασης του τροφίμου. Συνδράμει επίσης στον έλεγχο ποιότητας σε όλα τα στάδια της τροφικής αλυσίδας, από το χωράφι στο πιάτο μας και διευκολύνει τον καταναλωτή να κάνει ενημερωμένες διατροφικές επιλογές. Παρατηρούμε ότι για την κατασκευή των αισθητήρων αξιοποιούνται αρχές χημικών και βιομοριακών μεθόδων με αποτέλεσμα να έχουμε γρήγορες, φορητές, και σε μικρογραφία με επι τόπου εκτέλεση, αξιόπιστες δοκιμές. Διαφαίνεται ότι, μεταξύ άλλων, τα νανουλικά με τις ιδιαίτερες οπτικές ικανότητες που παρουσιάζουν αποτελούν σπουδαίο υλικό στην κατασκευή τέτοιων αισθητήρων. Σημαντικά χαρακτηριστικά για τους αισθητήρες που εφαρμόζονται στα τρόφιμα είναι η αξιοπιστία, ευαισθησία, εκλεκτικότητα, χαμηλά όρια ανίχνευσης, κόστος, και να είναι φταγμένοι με υλικά κατάλληλα για επαφή με τα τρόφιμα.
    • Foodborne diseases - resulting from the consumption of spoiled / contaminated food - result in illness of more than 600 million people and 420,000 deaths worldwide (2010). Food fraud for profit has more than never, reduced to science, and food waste in the EU amounts to around 88 million tonnes a year, at a relative cost of around € 143 billion. The need for timely prevention of these diseases, for the immediate fight against food fraud and for the reduction of food waste requires the development of fast, reliable, flexible and inexpensive solutions to deal with them. Laboratory analysis for the detection of spoilage of food and food adulteration by the classical/ formal methods requires time-consuming, expensive, laborious procedures as well as specialized laboratory equipment and properly trained human resources. In the present work, the construction of sensors for rapid detection of spoilage and adulteration in food is examined, which in the hands of manufacturers, importers, food distributors, food control competent authorities and consumers are a useful control tool. Various types of sensors are examined to detect specific substances associated with food spoilage and adulteration, such as bacteria / pathogens, carbon dioxide, moisture, ethylene, volatiles, biogenic amines, melamine, sugars, lactose. The industry of development of such sensors is dynamically rising and comes to facilitate, guide and supplement the official food control as it gives the first and immediate indication of food condition. It also assists in quality control at all stages of the food chain, from the field to our plate and facilitates the consumer to make informed dietary choices. For the construction of the sensors, principles of chemical and biomolecular methods, among others, are utilized having as a result the use of fast, reliable, with a very low limit of detection, portable, in miniature and on-site tests. Among other technics/ compounds, the nanoparticles with their special visual abilities are seem to be an important material in the construction of such sensors. Important features for food-based sensors are reliability, sensitivity, selectivity, low detection limits, cost, and made with materials suitable for food contact.
  14. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.