Voedselbederf opsporen zonder verpakking te openen: Terahertz technologie in ontwikkeling

Gepubliceerd op 23 oktober 2017

Voedingsproducten met een korte houdbaarheid, zoals verse vis, bederven door microbiële activiteit die leidt tot het ontstaan van Vluchtige Organische Stoffen (VOS). Deze stoffen kunnen gebruikt worden voor de monitoring van de kwaliteit van verpakte voedingsproducten. Met een minuscule Terahertz sensor in de verpakking zullen deze VOS in de toekomst gedetecteerd kunnen worden zonder de verpakking te openen, voor elke individuele verpakking.

Voedselverlies is een grote economische en ecologische zorg van de moderne maatschappij. Naar schatting zijn de retail en de consument verantwoordelijk voor meer dan 40% van het jaarlijks voedselverlies in geïndustrialiseerde landen (FAO, 2011). Een groot deel van het voedsel dat verloren gaat, bestaat uit gekoelde producten die erg kort houdbaar zijn, zoals verse vis of zeevruchten. In die gevallen is de oorzaak van het bederf meestal microbiële activiteit met als gevolg het ontstaan van Vluchtige Organische Stoffen (VOS) in de verpakking. Hoewel bedorven voedsel niet noodzakelijk een infectierisico vormt, zijn het de sterke geur en andere onaardige veranderingen in de sensorische kwaliteit die het product ongeschikt maken voor consumptie. Voor de ontwikkeling van innovatieve systemen om de kwaliteit te monitoren is het dus noodzakelijk de VOS die het voedselbederf aantonen te identificeren.

Het TERAFOOD project beoogt de ontwikkeling van een compacte en goedkope terahertz-sensor die gebruikt kan worden om de kwaliteit van verpakte voedingsproducten te monitoren d.m.v. VOS detectie (Flanders’ FOOD, 2017; UGent, 2017). Door de sensor te integreren in voedselverpakkingen kan men in real-time de kwaliteit monitoren gedurende elk moment van de opslag, zonder de verpakking te openen. Dit kan tot een sterke daling van het voedselverlies leiden. Elk voedselproduct heeft echter zijn eigen karakteristieke bederfproces dat afhankelijk is van verschillende intrinsieke en extrinsieke factoren. Om de kwaliteit efficiënt te kunnen monitoren is er dus informatie over VOS en over hun concentratieniveaus in verschillende voedselproducten nodig, alsook onder verschillende verpakkings- en opslagomstandigheden. De vakgroep Voedselveiligheid en Voedselkwaliteit van de Universiteit Gent tracht de VOS die voedselbederf aantonen te identificeren en te kwantificeren. Naast UGent groepeert het project verschillende academische en industriële partners, waaronder ook Flanders’ FOOD.

Gedurende het eerste semester van het project werd het bederf van Atlantische zalm (Salmo salar), verpakt onder verschillende gasachtige atmosferen, onderzocht (Fig. 1).

Figuur 1: De experimentele opstelling van Atlantische zalm.

Figuur 1: De experimentele opstelling van Atlantische zalm.

Microbiologische, chemische en sensorische veranderingen werden op een regelmatige basis geanalyseerd gedurende de bewaring van de zalm. VOS die in de vrije ruimte van de verpakking geproduceerd werden, werden gemonitord met selected-ion flow-tube mass spectrometry (SIFT-MS). Die techniek liet een snelle en gevoelige kwantificering van de VOS toe, direct in de verpakkingen zelf. De behaalde resultaten tonen aan dat de evolutie van het VOS profiel en de vrijgekomen slechte geuren afhankelijk zijn van de toegepaste bewaringsomstandigheden en dat de verschillende VOS beschouwd kunnen worden als mogelijke indicatoren voor het bederf van Atlantische zalm. Voor het sensorisch onderzoek bieden de resultaten essentiële informatie over bederf-gerelateerde VOS en benadrukken ze de gevoeligheidsniveaus die nodig zijn voor hun detectie. Gedurende het volgende semester zal het project uitgebreid worden naar andere voedingsproducten.

De eerste resultaten voor industriële toepassing van de sensor worden in de tweede helft van 2018 verwacht en zullen toegelicht worden in een workshop voor geïnteresseerde bedrijven.

Als u geïnteresseerd bent om deel uit te maken van de adviesraad van dit project, aarzel niet om contact op te nemen met Isabelle Sioen – Isabelle.Sioen@UGent.be

De contactpersoon bij Flanders’ FOOD voor dit project en het thema is Gus Verhaeghe – gus.verhaeghe@flandersfood.com