Brightlands Campus Greenport Venlo is onderzoek aan het doen naar een sensor die voedingsproducten op een goedkope en snelle manier al tijdens het productieproces kan testen op mogelijke bacteriële verontreinigingen. Onderzoeker Rocio Arreguin Campos van Universiteit Maastricht houdt zich bezig met het ontwerpen en testen van deze slimme sensor.
Waarom is dit onderzoek belangrijk?
Voedselveiligheid is een hot item en ligt altijd onder een vergrootglas. Niets is zo gevoelig als ons dagelijks eten. Alle reden dus om risico’s te minimaliseren en mogelijke verontreinigingen in voedsel zo snel mogelijk op te sporen. Met deze nieuwe technologie kunnen we ter plekke, realtime, schadelijke bacteriën zoals E.coli detecteren. Dat is goed voor de voedselverwerkers, de consument en de maatschappij.
Foto: Brightlands
Hoe vinden de testen nu plaats?
Bedrijven in de voedselverwerkende industrie sturen nu op vaste tijden monsters op naar gespecialiseerde laboratoria. Met deze methode duurt het soms wel een week om tot een definitieve analyse te komen. Het is dan ook niet uitgesloten dat bepaalde verontreinigingen niet op tijd worden opgespoord waardoor het risico op een terugroepactie groot is, met economisch verlies en imagoschade tot gevolg.
Dat kan sneller en goedkoper?
De vraag naar een systeem dat bacteriën al kan opsporen tijdens het productieproces is enorm groot. Maastricht University, de KU Leuven en de Universiteit Hasselt hebben een sensortechnologie ontwikkeld waarmee dit kan! Via het project agrEUfood wil Brightlands deze nieuwe technologie samen met bedrijven verder ontwikkelen en in de praktijk testen: toepasbare wetenschap omzetten in een bruikbaar product. Deze sensortechnologie biedt niet alleen economische kansen voor bedrijven die werken met voedingsproducten. Doordat bacteriën sneller ontdekt worden, levert het ook een meerwaarde op voor de volksgezondheid.
Hoe werkt die sensor dan eigenlijk?
We maken gebruik van een zogenaamde biomimetische sensor. Deze sensor gebruikt een synthetische stof om een andere stof, in dit geval een bacterie, op te sporen. Door deze sensor te integreren in een machine waarin een vers product gemaakt wordt, kan een eventuele verontreiniging heel snel opgespoord én opgelost worden.
Wat voor onderzoek ben jij aan het doen?
Deze nieuwe sensortechnologie werkt op basis van synthetische receptoren en thermische weerstandsmetingen waarmee we bacteriële verontreinigingen snel kunnen identificeren. Mijn onderzoek vanuit de faculteit of Science and Engineering bestaat uit het chemisch ontwerpen van deze receptoren voor de sensor en het testen van het apparaat in het lab.
Hoe ziet het onderzoek eruit?
We combineren in dit onderzoek de kennis uit de verschillende disciplines. In het scheikunde-lab werk ik aan het chemische ontwerp van de sensor, de receptoren, zodat deze ook daadwerkelijk de bacteriën kan herkennen en opsporen. Vervolgens onderzoeken we of de sensor ook echt werkt in de machine. Het is natuurlijk essentieel dat ‘ie ook onder verschillende omstandigheden goed blijft meten. Daar komen we achter door heel veel testen te doen om te zien hoe de sensor reageert op bijvoorbeeld voedsel, water en warmte. De laatste stap is het meten van de voedselmonsters: meet de sensor wat het moet meten?
En, zijn er al spannende resultaten?
De sensor is al getest in monsters in het laboratorium. Tegelijkertijd worden alle componenten ontwikkeld die nodig zijn om de sensor in een automaat te implementeren. Het laatste onderdeel is het testen van de sensor in het automaat. Daar zijn we nu. We werken hiervoor samen met de Belgische startup Alberts Smoothies. Zij hebben het eerste smoothie-automaat ter wereld ontwikkeld. Een vending machine waarmee je met een druk op de knop een verse smoothie maakt van de groente en fruit van jouw keuze. De start-up maakt al gebruik van robotica, voeding en kunstmatige intelligentie om deze verse, gepersonaliseerde smoothies te serveren. Maar met deze slimme sensor is het mogelijk om de machine volledig te automatiseren.
Waarom is grensoverschrijdende samenwerking nodig voor dit project?
We willen met dit onderzoek bijdragen aan een slimme, duurzame groei in zowel Vlaanderen als Nederland. Door samen te werken, maken we slim gebruik van elkaars expertise. We kunnen dit onderzoek niet zonder elkaar doen! De universiteiten werken met elkaar samen bij de ontwikkeling van de sensortechnologie en het testen ervan. Daarnaast werken we samen met bedrijven die ervaring hebben in het industrialiseren van de hardware en software. Wij zorgen voor de technologie, zij maken er een toepassing van en bouwen de sensor in de machine. Alberts Smoothie heeft gezorgd voor de afbakening: zij hebben aangegeven welke bacteriën ze wilden opsporen en wat voor type monster er geanalyseerd moest worden.
Kan deze sensor in de toekomst ook gebruikt worden in andere apparaten waarin voedsel geprepareerd wordt?
Dit is wel het idee achter de ontwikkeling van deze technologie. Maar het is niet een simpel copy-paste. De sensor moet natuurlijk wel weten welke bacterie hij moet opsporen. De focus in dit project ligt op de E.coli-bacterie. Maar als we deze sensor werkend hebben, dan kunnen we relatief snel schakelen naar andere toepassingen in bijvoorbeeld melk of water. Het type bacterie dat je detecteert, kan aangepast worden. Dat betekent concreet dat je deze technologie in de toekomst bijvoorbeeld ook in de tuinbouw kan gebruiken bij het opsporen van bacteriën in groenten en fruit.
Bron: Brightlands