El control de calidad de los alimentos líquidos como la leche es caro, complejo y requiere mucho tiempo. Un proyecto financiado por la Unión Europea tenía como objetivo desarrollar un sistema automatizado, fácil de usar y rentable de control de calidad para pequeñas y medianas empresas (PYME) y grandes empresas del sector lácteo.
Nanosensores para mejorar la seguridad y la calidad de la leche
Los miembros del proyecto «Development of nanosensors for the detection of quality parameters along the food chain» (NANODETECT) pretendían desarrollar sistemas de nanosensores de alta sensibilidad y especificidad para detectar contaminantes rápidamente y evaluar su nivel de riesgo mínimo (MRL) sin necesidad de usar disolventes perjudiciales. En el caso del control de calidad de la leche, los parámetros de detección que se utilizaron fueron contaminantes como la aflatoxina M1 (AFM1), residuos de medicamentos y fraude (mezclar leche de cabra con leche de vaca más económica).
Los investigadores seleccionaron el SU-8 (material sensible a la luz basado en epoxy) para recubrir la superficie de polimetilmetacrilato (PMMA) y utilizaron la fotolitografía para grabar microestructuras. Se seleccionaron los tintes fluorescentes ficoeritrina (PE) o Alexa 532 para el etiquetado. Se diseñaron sistemas de detección biológica de AFM1, residuos de medicamentos y calidad de la leche utilizando el ensayo de inmunoabsorción con enzimas ligadas (ELISA) o formas competitivas del ensayo.
Los investigadores generaron anticuerpos monoclonales para detectar AFM1, evaluar la pureza de la leche y realizar ensayos de residuos de fármacos. Las especificaciones de los inmunoensayos de fluorescencia (FIA), los volúmenes de muestra, las microestructuras y otros parámetros se utilizaron para mejorar la especificidad y la sensibilidad antes de desarrollar el prototipo utilizando leche previamente sometida a pruebas de tuberculina (TT). Con el fin de reducir el volumen inutilizable, el diseño del prototipo se modificó después de las pruebas con el fin de incluir trampas de burbujas y rutas de flujo continuo en serie.
El dispositivo final de NANODETECT incluía un sensor óptico, un sistema de bombeo, un sensor de temperatura y dispositivos microfluídicos con conexiones fluídicas específicas de la aplicación y un motor paso a paso (plataforma lineal) para el posicionamiento. Se utilizó una carcasa de acrilonitrilobutadienoestireno (ABS) para aportar solidez y opacidad a la luz.
Los datos del sistema y las mediciones estaban controlados mediante un ordenador con una pantalla táctil, una interfaz gráfica del usuario interactiva y el sistema operativo Linux.A partir del software ClickOnce y .NET4 de Microsoft para importar datos, calibrar, comparar y realizar informes, se construyó un sistema de apoyo a la toma de decisiones (DSS).
Dos PYME probaron este sistema con el fin de valorar la sensibilidad y la fiabilidad del aseguramiento de la calidad en leche en polvo, leche normalizada o leche pasteurizada, con resultados prometedores. Con el fin de validar los resultados, primero se caracterizaron las muestras de leche de rebaños españoles para determinar el pH y el contenido en grasas y proteínas, entre otros parámetros. Se desarrollaron procedimientos normalizados de trabajo (SOP) para el control y el aseguramiento de la calidad. Las muestras de leche se contaminaron o mezclaron con otras sustancias y se analizaron utilizando tecnologías comerciales existentes y el dispositivo de NANODETECT. Para validar los resultados, se utilizaron sistemas de cromatografía y espectrometría de masas para líquidos (LC-MS/MS) y Luminex MAGPIX.
Los resultados de NANODETECT fueron prometedores. La explotación del dispositivo para el control de calidad alimentaria proporcionará sistemas avanzados, fáciles de usar, rápidos, económicos y respetuosos con el medio ambiente.