Primo laser fotoacustico contro le frodi alimentari

14 Settembre 2021
SafeFood

SafeFood è un sistema basato sulla spettroscopia laser fotoacustica che rintraccia contaminanti in tempo reale su piccoli campioni non trattati. Una caratteristica che lo rende facilmente utilizzabile anche da personale non specializzato. 

 

Nella lotta alle sofisticazioni alimentari le industrie, ma anche le catene della grande distribuzione, d’ora in poi avranno a disposizione un nuovo efficace strumento realizzato da ENEA. Si tratta di SafeFood, il primo sistema laser fotoacustico, in grado di rintracciare, in tempo reale, contaminanti su campioni non trattati con il prelievo di piccole quantità di prodotto.

La spettroscopia laser fotoacustica

Alla base di SafeFood c’è la spettroscopia laser fotoacustica, una tecnica già usata in diagnostica medica, rivelazione di esplosivi e monitoraggio dell’inquinamento, che dopo i lavori pionieristici con i laser a CO2, oggi si avvale delle prestazioni e delle dimensioni ridotte dei laser a cascata quantica. Il sistema utilizza luce e suono per funzionare: gran parte della luce prodotta dal fascio laser è modulata a una frequenza acustica e inviata nella cella fotoacustica, dove interagisce con il campione generando un’onda sonora che viene captata da un microfono, il cui segnale viene successivamente amplificato. “L’onda sonora è tanto più forte quanto maggiore è l’assorbimento del campione: in questo modo si misura lo spettro di assorbimento infrarosso del campione, con il vantaggio, rispetto ad altre tecniche spettroscopiche, di poterlo irraggiare con una sorgente molto più potente. Gli spettri di un alimento e, quindi, di un contaminante non sono sempre chiaramente distinguibili. Fortunatamente, è possibile applicare agli spettri tecniche sofisticate, come l’analisi delle componenti principali, che consentono di discriminare differenti composti, Luca Fiorani, ricercatore ENEA del Laboratorio Diagnostiche e Metrologia del Centro Ricerche ENEA di Frascati.

 

La prototipazione di SafeFood

La tecnica laser fotoacustica, oltre che per la rapidità, si distingue per la precisione e l’affidabilità nella rilevazione di alcune importanti frodi alimentari, come quelle che riguardano pesce, riso, succhi di frutta, olio, latte e spezie, in particolare origano e zafferano. Non a caso, il primo banco di prova per il prototipo è stata la rivelazione rapida di zafferano adulterato. Lo zafferano autentico, ottenuto da un fiore con tre stimmi che vengono raccolti ed essiccati, ha un alto costo e per questo si rischia che venga tagliato con un colorante, la tartrazina, o con spezie gialle come la curcuma. Partendo dallo zafferano puro, sono stati preparati vari campioni contaminati, per arrivare a concentrazioni di tartrazina e curcuma del 2%, in modo da testare la capacità del sistema di rivelarne quantità particolarmente basse. I risultati dello studio sono stati pubblicati in un articolo sulla rivista internazionale Sensors.

 

Il laser fotoacustico dal laboratorio all’industria

“Il sistema laser è stato progettato per essere installato lungo le linee di produzione. È facilmente trasportabile e si caratterizza per la rapidità di esecuzione della misura che viene svolta in pochi minuti”, spiega Luca Fiorani. I ricercatori ENEA stanno già lavorando a un secondo prototipo da utilizzare direttamente nei punti vendita, dagli scaffali dei negozi ai banchi del mercato. “Il sistema che abbiamo messo a punto, infatti, non richiede il pretrattamento del campione con reagenti chimici e può quindi essere facilmente utilizzato da personale non specializzato, dopo una breve formazione”, sottolinea Fiorani.
Questo sistema laser ha già fatto il grande ‘salto’ dal laboratorio all’industria. “Abbiamo un accordo con un’azienda dell’apicoltura per il controllo della filiera del miele, a partire dalla rilevazione della presenza di pesticidi in polline e api. Inoltre, abbiamo stipulato un contratto con l’azienda Chelab della multinazionale Mérieux NutriSciences Corporation, presente in 24 paesi, con 100 laboratori e 7 mila dipendenti, che mira a proteggere la salute dei consumatori in tutto il mondo e offre una vasta gamma di servizi analitici e di consulenza per prodotti alimentari, ambientali, agrochimici, di consumo, cosmetici e farmaceutici”, conclude Fiorani.
I ricercatori ENEA stanno collaborando anche con altre due aziende in materia di antisofisticazione: Orsell, un’azienda di distribuzione di prodotti per l’alimentazione zootecnica, e Tecnoalimenti, un consorzio di ricerca tecnico-scientifica e per l’innovazione nell’industria agroalimentare, costituito da 31 imprese, che rappresentano circa il 12% delle vendite del settore in Italia, con la partecipazione del Fondo Ricerca Applicata del MIUR.

 

 

 

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