Una soluzione efficace e promettente, che combina i vantaggi della specificità e della sensibilità dei sistemi biologici con la risposta quantitativa e veloce degli strumenti elettrochimici
Nella conservazione e trasformazione dei prodotti alimentari il controllo e la gestione dei parametri di processo sono importanti e, la loro conoscenza in tempo reale, rappresenta un’esigenza sempre più avvertita per minimizzare gli scarti e intervenire con le azioni correttive. Poter intervenire tempestivamente sui valori non ottimali dei parametri del processo consente all’operatore di correggere ed eliminare eventuali anomalie che potrebbero portare ad un prodotto difettoso o alterato.
Nei moderni impianti produttivi le principali variabili fisiche di processo (temperatura, portata e pressione) sono monitorate in continuo mediante sensori in linea, mentre per il controllo dell’evoluzione di parametri chimici, si ricorre ad analisi di laboratorio che richiedono alti costi e tempi lunghi.
I biosensori si propongono come soluzione efficace e promettente, combinando i vantaggi della specificità e della sensibilità dei sistemi biologici con la risposta quantitativa e veloce degli strumenti elettrochimici e possono essere messi in linea nella maggior parte dei processi alimentari. I biosensori amperometrici si basano sull’impiego di specifici enzimi che trasformano l’analita da determinare in sostanze rilevabili da un trasduttore mediante reazioni di ossidoriduzione. Quest’ultime danno origine a correnti elettriche la cui intensità è correlata con la concentrazione dell’analita presente nel campione.
Lo sviluppo di biosensori enzimatici amperometrici rappresenta una delle principali attività del gruppo di ricerca di Tecnologie Alimentari del DIIN dell’Università di Salerno.
In questi ultimi anni sono stati realizzati e validati sensori per il monitoraggio di numerosi processi dell’industria alimentare, tra cui alcuni biosensori per il processo di vinificazione, sviluppando e ottimizzando biosensori miniaturizzati screen-printed per la determinazione di glucosio, alcol etilico, polifenoli, acido lattico e acido malico.
Per il controllo e la verifica d’inquinanti nelle matrici alimentari, sono stati messi a punto biosensori ad inibizione in grado di determinare simultaneamente la concentrazione di pesticidi carbammati e organofosfati eventualmente presenti negli oli di oliva. Questi biosensori hanno mostrato un’alta sensibilità, rilevando concentrazioni inferiori ai limiti massimi stabiliti dalla legislazione europea e con una ottima ripetibilità dei risultati. Per la verifica della qualità delle acque sono stati sviluppati biosensori per il riconoscimento di nitrati e attualmente le nostre ricerche hanno portato allo sviluppo e alla validazione di biosensori di seconda generazione per la verifica della Botrytis cinerea in uve da vino e da tavola.
Tutti i biosensori fin qui sviluppati dal nostro team si sono caratterizzati per un’elevata selettività, ottima riproducibilità, tempi di analisi rapidi, bassi costi di produzione e funzionamento.