Lekkie, skuteczne i wszechstronne: nowe przenośne urządzenie do skanowania żywności
Europy nie omijają skandale związane z żywnością. Takie incydenty wpływają nie tylko na zdrowie publiczne, ale także na zaufanie konsumentów. To z kolei może spowodować ogromne koszty gospodarcze i falę zwolnień z pracy oraz zaszkodzić reputacji europejskiego przemysłu rolno-spożywczego. Wprawdzie w zakładach produkcyjnych przeprowadza się testy żywności, ale jak wyjaśnia Sarfaraz Syed, koordynator projektu HMCS i dyrektor zarządzający firmy Next Generation (NG) Sensors, „obecnie wykorzystywane wysokiej klasy metody analizy żywności oparte są na badaniach laboratoryjnych; są też bardzo czasochłonne (mogą trwać od 5 do 12 dni) i kosztowne (nawet ok. 200 EUR za godzinę). Zanim wyniki wrócą z laboratorium, żywność jest już przetwarzana lub znajduje się na półkach sklepowych”. Przenośny skaner zanieczyszczeń molekularnych (ang. Handheld Molecular Contaminants Scanner, HMCS), opracowany przez firmę NG Sensors przy wsparciu z UE, umożliwia pobieranie próbek i testowanie żywności bezpośrednio w zakładzie czy gospodarstwie dzięki zastosowaniu spektrometrii mas oraz technologii blockchain. Urządzenie jest przenośne, co oznacza, że można je zamontować na pojazdach i maszynach lub przenosić ręcznie.
Nowa generacja przenośnych skanerów
Największym wyzwaniem technicznym, przed którym stanął zespół projektu, było zaprojektowanie przenośnego urządzenia, zdolnego do przeprowadzania szybkich i dokładnych analiz. Zazwyczaj podobne urządzenia wykonane są ze stali nierdzewnej, przez co są niezwykle ciężkie. „Chcieliśmy stworzyć przenośne urządzenie bez zmniejszania jego rozmiaru, ponieważ mniejszy rozmiar oznacza mniejszą skuteczność”, mówi Syed. Żeby zmniejszyć wagę urządzenia, zespół najpierw wypróbował innowacyjne, lekkie materiały z tworzyw sztucznych i nowoczesne technologie, takie jak drukowanie 3D, ale łamliwość plastiku nie była idealna do zastosowań przenośnych. Następnie firma NG Sensors nawiązała współpracę ze start-upem z ośrodka innowacji Brightlands Chemelot Campus, dzięki czemu zespołowi udało się zbudować komponenty spektrometru mas z wykorzystaniem nowych materiałów kompozytowych. W rezultacie powstało urządzenie, które jest czterokrotnie lżejsze od urządzeń ze stali nierdzewnej i dwukrotnie bardziej odporne na zużycie. W ten sposób zespołowi udało się zapewnić niską wagę skanera bez obniżenia jego skuteczności. Jak tłumaczy Syed, urządzenie działa w następujący sposób: „Gdy do urządzenia wprowadzi się próbkę, urządzenie skanuje ją w poszukiwaniu zanieczyszczeń. Wyniki są gotowe natychmiast – urządzenie pokaże sygnaturę chemiczną i stężenie substancji szkodliwych lub określonych substancji chemicznych”. Urządzenie jest zasilane na baterie i podłączone do smartfona użytkownika.
Bezpieczna archiwizacja wyników
Aby pomóc testerom w śledzeniu możliwych źródeł fałszowania żywności lub naruszeń w zakresie bezpieczeństwa żywności, urządzenie HMCS zapisuje plik z wynikami w bazie danych opartej na technologii blockchain: „Zaletą korzystania z serwerów typu blockchain zamiast zwykłej chmury jest to, że plik z wynikami można bezpiecznie przechowywać na wielu serwerach, co pozwala uniknąć manipulacji danymi. Ponadto technologia blockchain ułatwia identyfikowalność, ponieważ każdy wynik jest zapisywany jako transakcja ze znacznikiem „kiedy/gdzie/kto”, wyjaśnia Syed. To oznacza, że można zapobiegać zagrożeniom dla bezpieczeństwa żywności ze strony znanych zanieczyszczeń w czasie rzeczywistym. Jeśli w przyszłości pojawi się problem z nowo wykrytym zanieczyszczeniem, będzie można prześledzić go aż do źródła, wyszukując jego sygnaturę chemiczną w plikach z wynikami. Potencjał takiego urządzenia przyciągnął już uwagę przedsiębiorstw z sektora rolno-spożywczego. Zespół przetestował swój skaner z pomocą wielu partnerów, np. firmy Friesland Campina, grupy PHW, instytutu badawczego Wageningen Food Safety Research, firmy Vion Food Group oraz kilku zakładów hodowli trzody chlewnej w Holandii. „Sukces tego projektu, opracowanie nowej własności intelektualnej oraz solidne uzasadnienie biznesowe sprawiły, że firmę NG Sensors BV wybrano do udziału w akceleratorze dla start-upów StartLife – programie prowadzonym przez Uniwersytet Wageningen, ośrodek akademicki cieszący się dużą reputacją w sektorze rolno-spożywczym. Partnerem programu StartLife są także takie firmy jak Unilever, LIDL czy grupa PHW”, mówi z dumą Syed.
Słowa kluczowe
HMCS, fałszowanie żywności, jakość żywności, bezpieczeństwo żywności, spektrometr mas, pobieranie próbek, kontrola na miejscu, sygnatura chemiczna, technologia blockchain
