De kwaliteit van verpakte voedingsproducten screenen op een non-destructieve manier? Een compacte, lage kost sensor wordt ontwikkeld met als doel de versheid van uw voedingsproducten te monitoren om voedselbederf en de daarmee gepaard gaande (financiële) verliezen te reduceren.
Tijdens het aanvangsjaar van het Interreg Terafood-project (https://terafood.iemn.fr/) zijn verschillende relevante versheidsindicatorgassen geïdentificeerd via laboratoriumtesten op Atlantische zalm (Salmo salar) (lees meer). Nu de gassen die vroegtijdig bederf aantonen gekend zijn, wordt een nieuwe benadering gebruikt om gassen in de voedselverpakkingsatmosfeer te analyseren om zo de microbiële activiteit (en de daaraan gekoppelde versheid) van een verpakt voedingsproduct te bepalen. In de volgende fase van het project zal een haalbaarheidsonderzoek worden uitgevoerd op verpakte monsters van Atlantische zalm waarbij de versheidsindicatorgasmoleculen in de verpakkingsatmosfeer zullen worden gemeten met de nieuwe technologie. Deze testen hebben als doel de technologie te optimaliseren. In een later stadium zal een prototype ontwikkeld worden om de versheid van verpakte voedingsmiddelen te monitoren.
Deze nieuwe benadering om gassen te analyseren focust op het gebruik van submillimeter en TeraHertz(THz)-absorptiespectroscopie. Deze technologie geldt als een zeer aantrekkelijke oplossing omdat hiermee extreem heldere signaturen (alvast bij lage druk) van verschillende gassen in complexe mengsels kunnen worden verkregen. In principe biedt de THz en submillimeter golflengte uitstekende selectiviteit bij gasdetectie.
Voor het detecteren en identificeren van de gassen zijn tracers met een sterk dipoolmoment nodig die in staat zijn om minieme sporen van gassen te detecteren. Om dit te illustreren werd door het ‘Fysico-Chemisch Laboratorium voor de Atmosfeer’ in Duinkerke een bestaande spectrometer ontwikkeld en aangepast voor de temporele monitoring van een beoogde molecule in een gasmengsel. Het principe van dit experiment is weergegeven in Figuur 1. Een microgolfbron waarvan de frequentie kan worden vermenigvuldigd, wordt gebruikt om het frequentiebereik van 100 tot 900 GHz (golflengte van 3 tot 0,333 mm) te bestrijken. Een absorptiecel verzekert vervolgens de interactie tussen de gegenereerde straling en het gas dat bestudeerd wordt. Een Schottky-diode bij kamertemperatuur wordt gebruikt voor de signaaldetectie. Het wijde frequentiebereik van de stralingsbron en de detectie van het bijbehorende signaal maken het mogelijk om absorpties te onthullen bij karakteristieke frequenties van de versheidsindicatorgassen in de absorptiecel (zie Figuur 2).
Figuur 1 : Experimentele opstelling om moleculaire absorptie in de THz en submillimeter golflengte te meten
Wanneer de spectroscopische parameters van de indicatorgassen gekend zijn, is het mogelijk hun concentratie in het gasmengsel af te leiden. In dit voorbeeld werd het formaldehyde-gas duidelijk geïdentificeerd en gekwantificeerd tot op het ppm-niveau. Om de signaal-ruisverhouding van deze technologie te verbeteren kan een frequentiemodulatietechniek met een tweede harmonische demodulatie gebruikt worden.
Figuur 2: Signaal absorptie van formaldehyde in een complex gasmengsel
Meer informatie over het project kan gevonden worden op de website https://terafood.iemn.fr/
U kan ook contact opnemen met de projectcoördinator Mathias Vanwolleghem - mathias.vanwolleghem@iemn.univ-lille1.fr
Als u geïnteresseerd bent om deel uit te maken van de industriële adviesraad van dit project, aarzel niet om contact op te nemen met Isabelle Sioen – Isabelle.Sioen@UGent.be
Met steun van het Europees Fonds voor Regionale Ontwikkeling
