Vers un capteur entièrement comestible indiquant si un aliment congelé a été décongelé auparavant
Adapted from ACS Sensors 2022, DOI: 10.1021/acssensors.2c01280
Il est essentiel de conserver les aliments au froid pendant leur transport et leur stockage afin de préserver leur saveur et leur qualité, de réduire le risque d'intoxication alimentaire et de limiter les déchets. Si les chercheurs ont mis au point des dispositifs qui alertent les fabricants lorsque des articles froids sont exposés à des températures indésirables, ils n'indiquent que les changements au-dessus du point de congélation. Pour créer un capteur pour les produits congelés, une solution pourrait être d'utiliser des matériaux dont les propriétés électriques sont modifiées lors de la fusion. L'idéal serait également que ces modifications puissent produire un signal, tel qu'un changement de couleur visible. En outre, un dispositif électronique comestible, qui n'utilise que des composants alimentaires et consommables, serait le moyen le plus sûr de surveiller les aliments. Ivan Ilic, Mario Caironi et leurs collègues ont donc entrepris de mettre au point le premier capteur de température entièrement comestible, auto-alimenté et doté d'un indicateur de couleur visible, destiné aux produits surgelés.
Les chercheurs ont commencé par construire un dispositif qui génère un courant électrique lors de la décongélation, en connectant des électrodes en magnésium et en or à travers une solution électrolytique contenue dans un récipient en plastique. Ils ont testé le dispositif avec des solutions d'électrolytes comestibles congelées, notamment du sel de table et des sels contenant du calcium, et des aliments naturellement riches en électrolytes, notamment un raisin, un melon et une pomme. Lorsque les solutions ont décongelé, elles ont conduit le courant entre -58 F et 32 F, ce qui, selon les chercheurs, pourrait être affiné en fonction de la quantité et de l'identité du sel. Ensuite, ce dispositif a été connecté à un système de changement de couleur, contenant des électrodes d'étain et d'or et du jus de chou rouge, qui a produit un changement irréversible du violet rougeâtre au bleu lorsque le courant était appliqué.
Enfin, l'équipe a assemblé toutes les pièces dans un bloc de cire d'abeille contenant les solutions activées par la température et les solutions indicatrices dans des chambres séparées, et a démontré que le dispositif auto-alimenté pouvait être utilisé pour la surveillance des aliments congelés. Les chercheurs affirment que leur capteur de preuve de concept ouvre la voie à l'utilisation de matériaux comestibles dans des technologies peu coûteuses et sûres qui alertent les consommateurs sur l'historique de stockage d'un produit congelé.
Les auteurs reconnaissent le financement du Conseil européen de la recherche, du programme Horizon 2020 de l'Union européenne et de l'activité de développement durable de l'Istituto Italiano di Tecnologia.
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