Romper la cadena del frio durante el almacenamiento o la distribución de alimentos congelados puede comprometer la seguridad alimentaria y afectar a la calidad de los productos. De Italia llega una innovadora propuesta para detectar eventos de descongelación y posterior congelación de alimentos, en forma de un dispositivo comestible y autoalimentado que indica cuando y por cuánto tiempo el alimento ha estado expuesto a temperaturas superiores al umbral establecido.
Nuevo sensor para alimentos congelados
Congelar los alimentos es un método eficaz para alargar su vida útil, preservando su calidad y su seguridad. Sin embargo, la calidad y la seguridad de los alimentos se ve afectada durante los ciclos repetidos de congelación y descongelación, especialmente en el caso de la carne, ya que puede aumentar significativamente el crecimiento de microorganismos patógenos. Por lo tanto es crucial que, una vez congelada, la carne llegue sin interrupción en este estado hasta el consumidor final.
¿Cómo saber si el producto ha sufrido alteraciones de temperatura y se ha descongelado durante su almacenamiento o distribución y posteriormente se ha vuelto a congelar? Investigadores del Istituto Italiano di Tecnologia en Italia han diseñado un dispositivo con potencial para contestar esta pregunta.
En busca de un sensor simple y de bajo coste que pueda proporcionar información al minorista y al consumidor final sobre eventos de descongelación del producto, los investigadores italianos han desarrollado un dispositivo fabricado con materiales aptos para uso alimentario. De hecho, está fabricado a partir de materiales comestibles.
Además de indicar si un producto congelado se ha descongelado y vuelto a congelar, estos sensores pueden monitorizar cuánto tiempo ha estado expuesto el alimento a una temperatura por encima del umbral establecido. Este aspecto es importante ya que los alimentos congelados pueden soportar temperaturas elevadas durante períodos breves de tiempo sin sufrir cambios. La señal producida por estos dispositivos se basa predominantemente en un cambio de color para el reconocimiento visual inmediato.
Detectar y monitorizar el estado de congelación
En este trabajo se propone una prueba de concepto de un sensor de descongelación autoalimentado, que, por una parte, puede detectar eventos de descongelación y, por otra, cuantificar la exposición a temperaturas umbral. El dispositivo está formado de una celda galvánica y de una celda ionocrómica, ambas comestibles.
La celda galvánica opera con una solución electrolítica acuosa que contiene sal apta para el consumo, y produce corriente sólo a temperaturas superiores al punto de congelación de la solución. Es posible ajustar la temperatura de respuesta de las celdas galvánicas utilizando diferentes sales y en diferentes concentraciones. En las pruebas realizadas, los autores consiguieron ajustar la temperatura de activación a −50, −20 y 0 °C.
La corriente producida por la celda galvánica durante la descongelación se convierte en una señal visible mediante la celda ionocrómica, que utiliza la corriente para liberar iones de estaño que reaccionan con tintes naturales en solución, antocianinas de la col lombarda, provocando un cambio de color hacia tonos azules. De este modo, la celda galvánica acoplada con la celda ionocrómica forman un dispositivo sensor de la descongelación. Además, el dispositivo también proporciona información cuantitativa sobre la descongelación.
El dispositivo podría introducirse en alimentos como la carne y el pescado y usarse de manera flexible en la cadena de suministro: como sensor, puede medir la duración de la exposición a temperaturas por encima del umbral, mientras que como detector, puede proporcionar una señal de que hubo exposición a temperaturas por encima del umbral.
Hasta el momento se ha realizado la prueba de concepto para comprobar que el dispositivo puede crearse utilizando solamente materiales comestibles. Según los autores, la miniaturización del dispositivo y un diseño optimizado permitirá producir un sensor completamente comestible, que podría allanar el camino para conseguir una tecnología económica y segura aplicable a las cadenas de suministro frio de alimentos para mejorar la seguridad alimentaria. El sensor podría ser especialmente útil para los envases inteligentes, que pueden proporcionar información adicional sobre el producto, como su historial de condiciones de almacenamiento.
Fuente: Ivan K. Ilic, Leonardo Lamanna, Daniele Cortecchia, Pietro Cataldi, Alessandro Luzio, and Mario Caironi, Self-Powered Edible Defrosting Sensor, ACS Sensors 2022
