E-nose est passé maître dans l'art de détecter la viande avariée
La recherche a montré que les aliments avariés sont à l'origine d'environ 250 problèmes de santé, dont l'empoisonnement, les allergies et même le cancer. Aujourd'hui, la détérioration des aliments est détectée par une analyse bactériologique qui prend beaucoup de temps. Une équipe de Skoltech, de l'Institut Kharkevich pour les problèmes de transmission de l'information de la RAS et d'autres organismes de recherche de premier plan a proposé une nouvelle méthode basée sur les technologies de nez électronique et de vision par ordinateur pour une évaluation plus rapide et plus précise de la qualité de la viande. L'étude a été publiée dans Analytica Chimica Acta.
Le professeur adjoint Fedor Fedorov de Skoltech Photonics travaille sur le nez électronique.
Timur Sabirov
Les chercheurs de Skoltech développent et utilisent la technologie du nez électronique dans différents domaines depuis plusieurs années. Leur application présentée en 2023 permet d'analyser l'odeur des plastiques alimentaires à l'aide d'un ensemble de capteurs de gaz et d'algorithmes de reconnaissance des formes, imitant ainsi le système olfactif humain. Contrairement au nez humain, le nez électronique peut réagir à la fois aux substances odorantes et inodores.
L'activité bactérienne dans les aliments produit des composés volatils qui dégagent une odeur spécifique, premier signe de détérioration. Dans leurs derniers travaux, les chercheurs ont étudié la dynamique de l'altération de la viande en utilisant le nez électronique pour numériser l'odeur associée aux marqueurs volatils de l'altération et ont comparé les résultats avec les changements dans le microbiome des échantillons de viande altérée.
"L'odeur est le premier indicateur de la fraîcheur d'un aliment. Dans notre étude, nous avons examiné le "point de transition" ou "point de changement" où les aliments deviennent mauvais et nous avons constaté que le nez électronique peut détecter les changements plus tôt que la vision par ordinateur. Lors de nos tests avec de la viande de supermarché, nous avons constaté peu de changements en termes de fraîcheur et de qualité, alors que la viande achetée au marché s'est dégradée plus rapidement. Il s'est avéré qu'elle contenait déjà des bactéries différentes. À un moment donné, la plupart des bactéries commencent à mourir, et seules les bactéries de détérioration les plus résistantes restent en vie et se multiplient. Nous avons utilisé le nez électronique pour voir comment l'odeur de l'échantillon de viande peuplé de bactéries changeait au fil du temps, puis nous avons appliqué des protocoles mathématiques pour identifier le point de transition entre la fraîcheur et la détérioration", a déclaré Fedor Fedorov, co-superviseur et co-auteur de l'étude et professeur adjoint au Skoltech Photonics Center.
L'équipe a mené des expériences à différents niveaux d'humidité et a identifié le capteur e-nose qui était le plus sensible au changement. "C'est le capteur qui réagit à l'hydrogène. Le point que nous avons trouvé dépend de l'humidité du réfrigérateur. Nous avons effectué des tests à température ambiante pour accélérer les processus bactériens et nous avons découvert que leur vitesse dépendait de l'humidité : plus l'air est humide, plus la viande se détériore rapidement. Il s'avère qu'un capteur de nez électronique et un capteur d'humidité et de température pourraient suffire à identifier le point de détérioration", a ajouté M. Fedorov.
Les chercheurs ont également effectué un test PCR pour mesurer l'abondance relative des principales classes de bactéries, telles que Brochotrix, Psychrobacter et Mycoplasma, dont le nombre varie au fil du temps.
"Alors que les capteurs enregistrent les changements, l'analyse microbiologique peut en montrer la cause. Nous avons examiné les changements dans la composition bactérienne de l'échantillon de viande pour voir quelles bactéries se multipliaient et lesquelles mouraient. Nous avons découvert que le nez électronique commence à percevoir les changements dans l'air lorsqu'il y a un changement majeur dans la composition bactérienne", a déclaré le professeur Mikhail Gelfand, directeur du Bio Center et co-auteur de l'étude.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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