Εργαστήριο τσέπης για ανάλυση τροφίμων: συσκευές, χρήσεις και περιορισμοί

  • Τα νέα εργαστήρια τσέπης φέρνουν τις τεχνικές ανοσοδοκιμασίας και φασματοσκοπίας από το επαγγελματικό εργαστήριο στο καθημερινό περιβάλλον για την ανίχνευση αλλεργιογόνων και την ανάλυση τροφίμων.
  • Λύσεις όπως το Allergen Alert, το iEAT ή το SCiO συνδυάζουν αναλώσιμα μιας χρήσης, φορετούς αισθητήρες και εφαρμογές για κινητά για να προσφέρουν γρήγορα αποτελέσματα σε πραγματικά πιάτα.
  • Αυτές οι συσκευές βελτιώνουν τη διαχείριση κινδύνου σε περιπτώσεις αλλεργιών, αλλοίωσης ή απάτης σε τρόφιμα, αλλά έχουν τεχνικούς περιορισμούς και θα πρέπει να χρησιμοποιούνται ως υποστήριξη και όχι ως απόλυτη εγγύηση.
  • Η σμίκρυνση των φωτομέτρων και των προηγμένων σαρωτών, μαζί με τις μεγάλες βάσεις δεδομένων που βασίζονται στο cloud, οδηγεί σε ένα πιο κατανεμημένο και συμμετοχικό μοντέλο επισιτιστικής ασφάλειας.

εργαστήριο τσέπης για ανάλυση τροφίμων

Η ιδέα της ύπαρξης ενός μικρού εργαστηρίου για την ανάλυση τροφίμων ακουγόταν επιστημονική φαντασία πριν από μερικά χρόνια. Σήμερα, ωστόσο, αρχίζουν να εμφανίζονται φορητές συσκευές ικανές να ανιχνεύουν αλλεργιογόνα, να εκτιμούν τη διατροφική σύνθεση ή ακόμα και να αποκαλύπτουν απάτες σε τρόφιμα απευθείας στο τραπέζι του εστιατορίου ή στην κουζίνα του σπιτιού σας.

Για όσους ζουν με τροφικές αλλεργίες και δυσανεξίες , η υπόσχεση είναι ισχυρή: δεν χρειάζεται πλέον να βασίζονται αποκλειστικά σε ετικέτες, μενού εστιατορίων ή εξηγήσεις από το προσωπικό, αλλά να είναι σε θέση να επαληθεύουν οι ίδιοι τι πραγματικά έχουν στο πιάτο τους. Σε αυτό προστίθεται μια σαφής τεχνολογική τάση: ολοένα και μικρότεροι αισθητήρες, πιο ισχυρά κινητά τηλέφωνα και πλατφόρμες που βασίζονται στο cloud που επιτρέπουν στις εργαστηριακές τεχνικές να γίνονται καθημερινά εργαλεία.

Εργαστήριο τσέπης για αλλεργιογόνα: από το επαγγελματικό εργαστήριο στο πιάτο

Η διαχείριση της καθημερινής ζωής με τροφικές αλλεργίες ή κοιλιοκάκη παραμένει μια τεράστια πρόκληση, ακόμη και για άτομα με υψηλή εκπαίδευση και εμπειρία, επειδή ακόμη και μια ελάχιστη ποσότητα αλλεργιογόνου (γλουτένη, γάλα, ξηροί καρποί κ.λπ.) μπορεί να προκαλέσει μια σοβαρή αντίδραση. Ο έλεγχος των ετικετών, η επανειλημμένη ερώτηση σε ένα εστιατόριο ή η εξάρτηση από εξωτερικά πρωτόκολλα δεν είναι πάντα αρκετός όταν μπορεί να συμβεί διασταυρούμενη μόλυνση σε οποιοδήποτε σημείο της τροφικής αλυσίδας.

Σε αυτό το πλαίσιο, συσκευές όπως το Allergen Alert Mini Lab κερδίζουν έδαφος. Αυτό το σύστημα έχει σχεδιαστεί για να αναλύει απευθείας ένα πραγματικό δείγμα τροφής πριν από την κατανάλωσή του. Σε αντίθεση με εφαρμογές που διαβάζουν γραμμωτούς κώδικες ή βάσεις δεδομένων συστατικών, αυτό το σύστημα δεν ερμηνεύει γραπτές πληροφορίες. Λειτουργεί με το ίδιο το τρόφιμο, κάτι που μέχρι τώρα προοριζόταν για εξειδικευμένα εργαστήρια.

Η ιδέα είναι σαφής: να προσφέρουμε μια φορητή συσκευή με ευαισθησία εργαστηριακού επιπέδου για την ανίχνευση, σε λίγα μόνο λεπτά, της παρουσίας συγκεκριμένων αλλεργιογόνων όπως η γλουτένη ή οι πρωτεΐνες γαλακτοκομικών προϊόντων σε ένα αντιπροσωπευτικό μέρος ενός πιάτου. Ο χρήστης τοποθετεί ένα μικρό κομμάτι τροφής σε ένα δοχείο μιας χρήσης, το εισάγει στη συσκευή και αυτή εκτελεί αυτόματα όλα τα βήματα ανάλυσης.

Από τεχνικής άποψης, το Mini Lab βασίζεται σε ανοσοδοκιμασίες , μια ευρέως χρησιμοποιούμενη τεχνολογία διάγνωσης in-vitro που εκμεταλλεύεται την εξαιρετικά ειδική συγγένεια μεταξύ αντισωμάτων και ορισμένων πρωτεϊνών. Αυτό επιτρέπει την ταυτοποίηση αλλεργιογόνων ακόμη και σε πολύ χαμηλές συγκεντρώσεις. Στην περίπτωση της γλουτένης, το όριο αναφοράς για την επισήμανση ενός προϊόντος ως «χωρίς γλουτένη» ορίζεται συνήθως στα 20 μέρη ανά εκατομμύριο, τόσο στην ευρωπαϊκή όσο και στην αμερικανική νομοθεσία, και η ιδέα είναι η συσκευή να λειτουργεί εντός εύρους ευαισθησίας συγκρίσιμων με εκείνα ενός εργαστηρίου.

Το Allergen Alert υποστηρίζεται από την επιστημονική εμπειρογνωμοσύνη της bioMérieux , ενός σημαντικού παράγοντα στην κλινική διαγνωστική και την ασφάλεια των τροφίμων. Αυτή η σχέση εξηγεί γιατί η συσκευή δεν έχει σχεδιαστεί ως μια απλή καταναλωτική συσκευή, αλλά ως ένα εργαλείο που έχει σχεδιαστεί για να μεταφράζει πολύπλοκες αναλυτικές διαδικασίες σε μια συμπαγή, αυτοματοποιημένη μορφή, χρησιμοποιήσιμη από άτομα χωρίς προηγμένη τεχνική εκπαίδευση.

Μίνι Εργαστήριο Ειδοποίησης για Αλλεργιογόνα: πώς λειτουργεί και τι προσφέρει

Το Allergen Alert παρουσιάζεται ως η πρώτη φορητή συσκευή ικανή να ανιχνεύει αλλεργιογόνα ή γλουτένη απευθείας σε μια μερίδα τροφίμου με ακρίβεια εργαστηριακού επιπέδου. Σε αντίθεση με τους αναγνώστες ετικετών ή τις εφαρμογές που επιχειρούν να συμπεράνουν τη σύνθεση ενός πιάτου από μια φωτογραφία, η προσέγγισή της είναι πολύ πιο άμεση: λαμβάνεται ένα δείγμα, υποβάλλεται σε επεξεργασία και λαμβάνεται ένα σαφές ποιοτικό αποτέλεσμα.

Ο χρήστης συλλέγει μια μικρή ποσότητα τροφής και την τοποθετεί σε μια σακούλα ή κάψουλα μιας χρήσης , κατοχυρωμένη με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας και προερχόμενη από τεχνολογίες bioMérieux. Αυτή η σακούλα μικρογραφεί και αυτοματοποιεί διάφορα στάδια μιας επαγγελματικής ανάλυσης: προετοιμασία δείγματος, εξαγωγή πρωτεΐνης, μετανάστευση, αντίδραση με ειδικά αντισώματα, ανίχνευση και ανάγνωση.

Η κύρια συσκευή, μικρή, ελαφριά και με μπαταρία, δέχεται την σακούλα, εκτελεί την ανάλυση και παρέχει ένα σαφές αποτέλεσμα σε λίγα λεπτά : παρουσία ή απουσία του στοχευόμενου αλλεργιογόνου, με επαρκή ευαισθησία για τη βελτίωση της διαχείρισης κινδύνου στην καθημερινή ζωή. Στόχος είναι να μειωθεί η αλληλεπίδραση του χρήστη ουσιαστικά σε «εισαγωγή δείγματος, εξαγωγή αποτελέσματος».

Αυτός ο σχεδιασμός μειώνει σημαντικά την χειροκίνητη παρέμβαση και, κατά συνέπεια, τη μεταβλητότητα μεταξύ των δοκιμών. Από τεχνικής άποψης, η ενσωμάτωση όλων των βημάτων σε μια ενιαία ελεγχόμενη ροή εργασίας βελτιώνει την αναπαραγωγιμότητα σε σύγκριση με απλές ταινίες μέτρησης ή άλλους λιγότερο αυτοματοποιημένους αισθητήρες. Επιπλέον, η πλατφόρμα έχει σχεδιαστεί ώστε να είναι επεκτάσιμη: ενώ η αρχική εστίαση είναι στη γλουτένη και το γάλα, υπάρχουν σχέδια για την προοδευτική κάλυψη άλλων σχετικών αλλεργιογόνων μεταξύ των 14 που είναι υποχρεωτικά προς δήλωση σύμφωνα με τους ευρωπαϊκούς κανονισμούς.

Η εταιρεία έχει ανακοινώσει σχέδια για σταδιακή εμπορευματοποίηση , με μια προγραμματισμένη φάση προπώλησης και ένα επιχειρηματικό μοντέλο που βασίζεται στην πώληση της συσκευής και των σακουλών μιας χρήσης, οι οποίες μπορούν να αγοραστούν μεμονωμένα (με τιμή-στόχο κάτω των 10 δολαρίων ανά μονάδα) ή με συνδρομή, απευθυνόμενη σε χρήστες που απαιτούν συχνή ανάλυση.

Μια ανάγκη δημόσιας υγείας: τροφικές αλλεργίες και ασφάλεια στο φαγητό έξω

Οι τροφικές αλλεργίες δεν αποτελούν πλέον ένα περιθωριακό πρόβλημα: θεωρούνται ένα αυξανόμενο ζήτημα δημόσιας υγείας . Στις Ηνωμένες Πολιτείες, εκτιμάται ότι περίπου το 9% του πληθυσμού (περίπου 33 εκατομμύρια άνθρωποι) ζει με κάποια τροφική αλλεργία, επιπλέον του περίπου 1% που πάσχει από κοιλιοκάκη. Παγκοσμίως, ο αριθμός των ατόμων που πάσχουν ανέρχεται σε εκατοντάδες εκατομμύρια και τα τμήματα επειγόντων περιστατικών αντιμετωπίζουν τακτικά περιπτώσεις σοβαρών αντιδράσεων.

Αυτό που ανησυχεί περισσότερο πολλές οικογένειες δεν είναι μόνο τα στατιστικά στοιχεία, αλλά και η απρόβλεπτη φύση των σοβαρών αντιδράσεων . Τα περισσότερα σοβαρά επεισόδια συμβαίνουν εκτός σπιτιού, όπου ο έλεγχος των συστατικών, της προετοιμασίας και της διασταυρούμενης μόλυνσης είναι πολύ μικρότερος. Ακόμα και όταν ένα εστιατόριο παρέχει λεπτομερείς πληροφορίες, η πραγματικότητα στην κουζίνα μπορεί να μην ταιριάζει απόλυτα με αυτό που δείχνει το μενού.

Σε αυτό το πλαίσιο, ένα εργαστήριο τσέπης όπως το Allergen Alert's έχει σχεδιαστεί ως ένα επιπλέον επίπεδο προστασίας . Ο χρήστης μπορεί να αναλύσει απευθείας την ποσότητα τροφής που πρόκειται να φάει, σε πραγματικό περιβάλλον και λίγο πριν την καταναλώσει. Αυτό δεν εξαλείφει τον κίνδυνο — αναλύεται μόνο ένα μικρό κλάσμα του πιάτου — αλλά ένα αρνητικό αποτέλεσμα, όταν ερμηνεύεται σωστά, μπορεί να μειώσει σημαντικά την αντιληπτή αβεβαιότητα.

Αυτή η προσέγγιση ευθυγραμμίζεται με τις συστάσεις ρυθμιστικών φορέων όπως ο FDA , οι οποίοι επιμένουν ότι κανένα μεμονωμένο μέτρο δεν επαρκεί από μόνο του και ότι η πρόληψη πρέπει να βασίζεται σε ένα πολυεπίπεδο σύστημα: εκπαίδευση, έλεγχος συστατικών, σωστή επισήμανση και, ολοένα και περισσότερο, τεχνολογική υποστήριξη για επαλήθευση.

Το Allergen Alert γεννήθηκε επίσης από ένα προσωπικό ιστορικό αναφυλαξίας στην οικογένεια του ιδρυτή του. Η εμπειρία του να βλέπει την κόρη της να παθαίνει αναφυλακτικό σοκ την οδήγησε στην ανάπτυξη μιας λύσης που θα έδινε πίσω κάποιο έλεγχο στους πάσχοντες από αλλεργίες και στους φροντιστές τους, μετατρέποντας τον συνεχή φόβο σε εύλογη αυτοπεποίθηση βασισμένη σε δεδομένα.

Άλλα εργαστήρια τσέπης: αισθητήρες, φασματόμετρα και έργα iEAT

Το Allergen Alert δεν είναι το μόνο σε αυτό το νέο οικοσύστημα φορητών συσκευών για ανάλυση τροφίμων . Τα τελευταία χρόνια, έχουν αναδυθεί αρκετά έργα που στοχεύουν στον εκδημοκρατισμό τεχνολογιών που προηγουμένως προορίζονταν για μεγάλα εργαστήρια: από αισθητήρες αλλεργιογόνων έως μικροσκοπικά φασματόμετρα που «διαβάζουν» τη μοριακή σύνθεση αυτού που βρίσκεται μπροστά μας.

Μία από τις πιο εντυπωσιακές εξελίξεις προέρχεται από την Ιατρική Σχολή του Χάρβαρντ, με ένα φορητό σύστημα που ονομάζεται iEAT (Ολοκληρωμένη Εξωγενής Δοκιμασία Αντιγόνου) . Αυτός ο ανιχνευτής τσέπης σχεδιάστηκε αρχικά για να εντοπίζει πέντε βασικά αλλεργιογόνα (φουντούκι, φιστίκι, γάλα, σιτάρι και αυγό) και είναι ικανός να λειτουργεί με επίπεδα ανίχνευσης ακόμη χαμηλότερα από πολλές τυπικές εργαστηριακές δοκιμές.

Το κιτ iEAT αποτελείται από ένα αναλώσιμο αναλώσιμο για την εξαγωγή αλλεργιογόνων από το δείγμα τροφίμων, έναν μικρό ηλεκτρονικό αναγνώστη, παρόμοιο με μπρελόκ, που λαμβάνει τη μέτρηση και στέλνει τα δεδομένα σε ένα κινητό τηλέφωνο , και μια εφαρμογή που εμφανίζει το αποτέλεσμα, συμπεριλαμβανομένης της παρουσίας και της εκτιμώμενης ποσότητας του αλλεργιογόνου. Ο συνολικός χρόνος ανάλυσης είναι περίπου δέκα λεπτά, με ευαισθησίες κάτω από τα όρια που ορίζουν οι οργανισμοί ασφάλειας τροφίμων.

Σε πραγματικές δοκιμές με πιάτα και ποτά εστιατορίων, το iEAT κατάφερε να ανιχνεύσει γλουτένη σε μια σαλάτα και πρωτεΐνες αυγών σε μπύρα σε λιγότερο από δέκα λεπτά, αποδεικνύοντας τις δυνατότητές του τόσο για προσωπική χρήση όσο και για τη βιομηχανία τροφίμων. Το εκτιμώμενο κόστος του (περίπου 40 δολάρια) το καθιστά επίσης πιο προσιτό από προηγούμενους αισθητήρες που επικεντρώνονταν σε ένα μόνο αλλεργιογόνο.

Πέρα από τις αλλεργίες, αναδύονται λύσεις που εστιάζουν σε άλλες πτυχές της ποιότητας των τροφίμων, όπως η αλλοίωση, η απάτη ή το θρεπτικό περιεχόμενο, συνδυάζοντας οπτικούς αισθητήρες με προηγμένους αλγόριθμους και συνεργατικές πλατφόρμες δεδομένων.

SCiO, DietSensor και ο «μοριακός σαρωτής» τσέπης

Μια συσκευή που έχει προκαλέσει μεγάλο ενθουσιασμό είναι η SCiO , η οποία αναπτύχθηκε από την ισραηλινή νεοσύστατη εταιρεία Consumer Physics. Πρόκειται για ένα μικρό, φορητό φασματόμετρο εγγύς υπέρυθρης ακτινοβολίας (NIR) ικανό να εκτιμά τη σύνθεση αντικειμένων και ουσιών χωρίς άμεση επαφή, απλώς στρέφοντας και εκπέμποντας μια δέσμη φωτός.

Το σύστημα λειτουργεί χρησιμοποιώντας την αρχή ότι κάθε τύπος μορίου αποκρίνεται στο φως με έναν χαρακτηριστικό τρόπο, εκπέμποντας μια οπτική υπογραφή που μπορεί να καταγραφεί και να συγκριθεί με μια βάση δεδομένων. Με αυτόν τον τρόπο, το SCiO μπορεί να βοηθήσει στον προσδιορισμό της χημικής σύνθεσης, της περιεκτικότητας σε νερό, της ποσότητας λίπους ή ζάχαρης, μεταξύ άλλων ιδιοτήτων, τροφίμων, ιστών, φαρμάκων, καλλυντικών, φυτών, ορυκτών και άλλων.

Το έργο χρηματοδοτήθηκε με επιτυχία μέσω του Kickstarter, συγκεντρώνοντας πάνω από δυόμισι εκατομμύρια δολάρια, και σχεδιάστηκε ως μια ανοιχτή πλατφόρμα όπου η βάση δεδομένων αναπτύσσεται σε συνεργασία με αναλύσεις που πραγματοποιούνται από τους ίδιους τους χρήστες. Το μακροπρόθεσμο όραμα των δημιουργών περιλαμβάνει την ενσωμάτωση αυτής της τεχνολογίας απευθείας σε smartphones, για παράδειγμα, στη μονάδα κάμερας.

Από το SCiO, έχουν προκύψει συγκεκριμένες εφαρμογές, όπως το DietSensor , που παρουσιάστηκε επίσης στην έκθεση CES στο Λας Βέγκας. Αυτό το σύστημα συνδυάζει τον αισθητήρα SCiO με μια εφαρμογή για κινητά για να αναλύει τη σύνθεση των τροφίμων και των έτοιμων πιάτων, εκτιμώντας το θερμιδικό τους περιεχόμενο και τη θρεπτική τους αξία. Για όσους χρειάζεται να παρακολουθούν την πρόσληψη ορισμένων θρεπτικών συστατικών (για παράδειγμα, άτομα με διαβήτη), η ιδέα είναι να έχουν έναν «ψηφιακό διατροφολόγο» στην τσέπη τους.

Το DietSensor γεννήθηκε από την ανάγκη γονέων των οποίων η κόρη είχε διαγνωστεί με διαβήτη τύπου 1. Έχοντας να ελέγχουν αυστηρά την παρουσία ζάχαρης και άλλων συστατικών στη διατροφή της, οραματίστηκαν ένα εργαστήριο τσέπης που θα μπορούσε να αναλύσει οποιοδήποτε τρόφιμο πριν το καταναλώσει η κόρη τους. Η συσκευή πωλείται με εφάπαξ πληρωμή για τον σαρωτή και μηνιαία συνδρομή για προηγμένες λειτουργίες της εφαρμογής.

Θα πρέπει να σημειωθεί, ωστόσο, ότι η φασματοσκοπία NIR που χρησιμοποιείται από το SCiO και παρόμοια προϊόντα είναι πολύ κατάλληλη για την εκτίμηση της μακροσύνθεσης (αναλογίες νερού, λίπους, πρωτεΐνης κ.λπ.) και την ανίχνευση ορισμένων συστατικών σε συγκεντρώσεις της τάξης του 0,1-1%, αλλά δυσκολεύεται να διακρίνει εξαιρετικά χαμηλές συγκεντρώσεις, όπως αυτές πολλών αλλεργιογόνων ή τοξινών.

PhasmaFOOD και προηγμένοι σαρωτές: πέρα ​​από το NIR

Έχοντας επίγνωση των περιορισμών της φασματοσκοπίας εγγύς υπέρυθρης ακτινοβολίας για ορισμένες κρίσιμες εφαρμογές, ευρωπαϊκά έργα όπως το PhasmaFOOD διερευνούν τον συνδυασμό διαφόρων τύπων οπτικών αισθητήρων σε μία μόνο φορητή συσκευή που συνδέεται με κινητό τηλέφωνο. Στόχος είναι η παροχή επιτόπιας ανάλυσης για την ανίχνευση αλλοίωσης τροφίμων, μυκοτοξινών, αφλατοξινών και απάτης στη σύνθεση προϊόντων.

Το PhasmaFOOD ενσωματώνει τρεις τύπους αισθητήρων (δύο φασματόμετρα και μια μικροκάμερα), μαζί με διάφορες πηγές φωτός, σε ένα συμπαγές σύστημα που επικοινωνεί ασύρματα με μια εφαρμογή για κινητά. Η ιδέα είναι να υπάρχει ένας ελαφρύς σαρωτής που ο καταναλωτής μπορεί να χρησιμοποιήσει στρέφοντάς τον προς το τρόφιμο, ενώ η βαριά επεξεργασία και η ερμηνεία των δεδομένων γίνονται στο cloud χρησιμοποιώντας μια εκτεταμένη φασματική βάση δεδομένων.

Αυτός ο τύπος συσκευής πρέπει να «εκπαιδεύεται» με πολλά δείγματα αναφοράς: για παράδειγμα, διαφορετικά κομμάτια κρέατος με ποικίλα επίπεδα υγρασίας και πρωτεΐνης, παρτίδες σιτηρών με διαφορετικά επίπεδα τοξινών κ.λπ., για την κατασκευή αξιόπιστων στατιστικών μοντέλων που μπορούν να προβλέψουν την κατάσταση ή τη σύνθεση νέων τροφίμων. Η μεγάλη φυσική ποικιλομορφία των τροφίμων καθιστά αυτήν την εκπαίδευση πολύ πιο περίπλοκη από ό,τι σε άλλους τομείς, όπως τα φαρμακευτικά.

Οι κύριοι στόχοι του PhasmaFOOD περιλαμβάνουν την ανίχνευση μυκοτοξινών και αφλατοξινών σε ξηρούς καρπούς και δημητριακά, την πρόβλεψη της διάρκειας ζωής των προϊόντων και τον εντοπισμό απάτης (μείγματα κρέατος, νοθεία με αδήλωτες ενώσεις κ.λπ.). Διερευνώνται επίσης εφαρμογές σε αλκοολούχα ποτά, ιδιαίτερα σε περιπτώσεις όπου τα παραποιημένα ή μολυσμένα ποτά αποτελούν πρόβλημα.

Η κοινοπραξία πίσω από το PhasmaFOOD συγκεντρώνει κέντρα έρευνας τροφίμων, εταιρείες ΤΠΕ, κατασκευαστές φωτονικού υλικού και πανεπιστήμια που ειδικεύονται στην επεξεργασία δεδομένων, με στόχο να φέρει στην αγορά ένα λειτουργικό πρωτότυπο και να καταστήσει αυτές τις προηγμένες τεχνικές δονητικής φασματοσκοπίας πιο προσιτές σε μη εξειδικευμένους χρήστες.

Μίνι φωτόμετρα και φωτόμετρα τσέπης στην ανάλυση τροφίμων

Πέρα από τους ειδικούς για αλλεργιογόνα αισθητήρες ή τα φασματόμετρα NIR, υπάρχουν και άλλα συμπαγή όργανα που είναι πολύ χρήσιμα στην ασφάλεια και την ποιότητα των τροφίμων: μίνι φωτόμετρα ή φωτόμετρα τσέπης . Αυτές οι συσκευές επιτρέπουν τη μέτρηση της απορρόφησης ή της διαπερατότητας του φωτός σε συγκεκριμένα μήκη κύματος σε υγρά διαλύματα, η οποία μεταφράζεται σε συγκεντρώσεις χημικών ουσιών.

Στην εργαστηριακή του έκδοση, το φωτόμετρο είναι ένα κλασικό εργαλείο για τον προσδιορισμό της συγκέντρωσης μεταλλικών ιόντων, οργανικών ενώσεων, πρωτεϊνών ή νουκλεϊκών οξέων σε ένα δείγμα. Η σμίκρυνση αυτής της τεχνολογίας έχει οδηγήσει σε απλούστερα και πιο οικονομικά φορητά μινιφωτόμετρα, τα οποία είναι πολύ χρήσιμα τόσο σε δοκιμές πεδίου όσο και σε εργαστήρια με περιορισμένο χώρο ή προϋπολογισμό.

Στον τομέα των τροφίμων, αυτές οι συσκευές επιτρέπουν τη μέτρηση θρεπτικών συστατικών, βιταμινών, μετάλλων και προσθέτων σε τρόφιμα και ποτά, καθώς και σχετικών παραμέτρων στην ανάλυση νερού (χλώριο, νιτρικά, νιτρώδη, φωσφορικά κ.λπ.) ή μετρήσεων θολότητας χρησιμοποιώντας αισθητήρα θολότητας . Χρησιμοποιούνται επίσης στον βιομηχανικό έλεγχο ποιότητας, σε κλινικά εργαστήρια και στην έρευνα, όπου απαιτούνται αξιόπιστα και επαναλήψιμα αποτελέσματα χωρίς πάντα να καταφεύγουμε σε πιο ακριβά φασματοφωτόμετρα επιτραπέζιου εξοπλισμού.

Τα μίνι-φωτόμετρα βαθμονομούνται σύμφωνα με γνωστά πρότυπα και αποτελούν ευέλικτα εργαλεία για πολλούς τομείς. Αν και δεν αντικαθιστούν εξειδικευμένες συσκευές αλλεργιογόνων ή φασματοσκοπίας, αποτελούν μέρος του οικοσυστήματος φορητού εξοπλισμού για χημική και βιολογική ανάλυση που αλλάζει τον τρόπο με τον οποίο προσεγγίζεται ο έλεγχος της ασφάλειας των τροφίμων.

Ο συνδυασμός μικρού μεγέθους, ευκολίας χρήσης και καλής σχέσης κόστους-απόδοσης τα καθιστά ελκυστικά τόσο για επαγγελματίες όσο και για εκπαιδευτικές εφαρμογές ή εφαρμογές περιβαλλοντικής παρακολούθησης, συμπληρώνοντας τα νέα «εργαστήρια τσέπης» που επικεντρώνονται στις πρωτεΐνες και τη μοριακή σύνθεση.

Περιορισμοί, ρεαλιστικές προσδοκίες και το μέλλον των εργαστηρίων τσέπης

Ενώ η προοπτική επίλυσης προβλημάτων τροφικής αλλεργίας ή απάτης με έναν απλό σαρωτή τσέπης μπορεί να είναι δελεαστική, είναι σημαντικό να διατηρούνται ρεαλιστικές προσδοκίες . Καμία τρέχουσα συσκευή δεν προσφέρει απόλυτες εγγυήσεις: όλες εξαρτώνται από τον τρόπο λήψης του δείγματος, την ομοιογένεια του τροφίμου, τον τύπο επεξεργασίας που έχει υποστεί και τους τεχνικούς περιορισμούς της τεχνολογίας που χρησιμοποιείται.

Στην περίπτωση των ανοσοδοκιμασιών αλλεργιογόνων, παράγοντες όπως η σταθερότητα της πρωτεΐνης μετά το μαγείρεμα, η αποτελεσματικότητα της εκχύλισης από σύνθετες μήτρες (σάλτσες, πιάτα με πολλά συστατικά) και η ποιότητα και η εξειδίκευση των αντισωμάτων παίζουν ρόλο. Πολύ υψηλές ευαισθησίες και εξειδικεύσεις μπορούν να επιτευχθούν στο εργαστήριο, αλλά τα ποσοστά ακρίβειας μπορεί να διαφέρουν σε πραγματικές συνθήκες.

Πολλές από τις λύσεις που περιγράφονται, συμπεριλαμβανομένου του Allergen Alert Mini Lab, εξακολουθούν να βρίσκονται σε στάδιο επίσημης επικύρωσης και δεν έχουν δημοσιεύσεις από ομότιμους αξιολογητές που να περιγράφουν λεπτομερώς μετρήσεις όπως η ευαισθησία, η ειδικότητα ή τα ποσοστά ψευδώς αρνητικών και ψευδώς θετικών αποτελεσμάτων σε σενάρια καθημερινής χρήσης. Ως εκ τούτου, παρουσιάζονται ως εργαλεία υποστήριξης αποφάσεων και όχι ως ιατρικές συσκευές ή απόλυτες εγγυήσεις ασφάλειας.

Στον τομέα της φασματοσκοπίας NIR, συσκευές όπως οι σαρωτές SCiO ή PhasmaFOOD αντιμετωπίζουν την πρόκληση της δημιουργίας και συντήρησης επαρκώς μεγάλων και αντιπροσωπευτικών βάσεων δεδομένων . Ένα μοντέλο που έχει εκπαιδευτεί μόνο με λίγα δείγματα ενός συγκεκριμένου τύπου προϊόντος μπορεί να αποτύχει όταν αντιμετωπίζει διακυμάνσεις στην προέλευση, την επεξεργασία ή τη σύνθεση που δεν ελήφθησαν υπόψη.

Παρά τα πάντα, η τάση είναι σαφής: κινούμαστε προς ένα πιο κατανεμημένο και συμμετοχικό σύστημα ασφάλειας τροφίμων , όπου οι καταναλωτές μπορούν να συμπληρώνουν τις επίσημες πληροφορίες με τις δικές τους αναλύσεις. Το κλειδί θα είναι ο συνδυασμός αυτών των εργαλείων με την καλή διατροφική εκπαίδευση, την ορθή κρίση και τις συμβουλές από επαγγελματίες υγείας όταν υπάρχουν υποκείμενες παθήσεις όπως σοβαρές αλλεργίες ή κοιλιοκάκη.

Συνολικά, η σύγκλιση των μικροσκοπικών ανοσοδοκιμασιών, της φορητής φασματοσκοπίας, της φωτομετρίας τσέπης και των πλατφορμών δεδομένων cloud υποδηλώνει ένα μέλλον όπου η κατοχή ενός μικρού «εργαστηρίου τσέπης για την ανάλυση τροφίμων» θα είναι σχετικά συνηθισμένη - ένα ακόμη εργαλείο για να αποφασίζουμε με ποιον, πού και τι τρώμε, μειώνοντας τους περιττούς φόβους και παρέχοντας στους ανθρώπους πιο πραγματικές πληροφορίες σχετικά με το τι βάζουν στο πιάτο τους.

as7265x
σχετικό άρθρο:
Πώς να χρησιμοποιήσετε τον αισθητήρα φασματοσκοπίας AS7265x με το Arduino

Προσθήκη ως προτιμώμενης πηγής στην Google