Nuova analisi del latte in 5 minuti per il settore lattiero-caseario

La sicurezza alimentare è un problema pressante che interessa le industrie alimentari e l’industria lattiero-casearia non fa eccezione. Proprio come qualsiasi altro tipo di alimento, latte e latticini possono avere un effetto negativo sulla salute del consumatore se contaminati. I microrganismi nocivi vengono solitamente introdotti nel latte attraverso infezioni della mammella (per esempio Staphylococcus aureus) o problemi di sanitizzazione (per esempio Escherichia coli). Tuttavia, il latte può essere contaminato anche da sostanze chimiche quali antibiotici, micotossine e pesticidi attraverso l’acqua o mangimi che le mucche consumano o a causa di un controllo inadeguato delle attrezzature e degli impianti di stoccaggio del latte. Per evitare che latte e prodotti caseari contaminati entrino nella filiera alimentare, vengono condotti dei test durante tutto il processo di produzione.

I test standard per la qualità e la sicurezza del latte possono essere un processo dispendioso in termini di tempo e costi. Il progetto MOLOKO, recentemente lanciato e finanziato dall’UE, ha trovato un modo per ridurre drasticamente i costi e il tempo necessario per rilevare gli agenti inquinanti nel latte. In grado di eseguire una lettura in soli 5 minuti, il nuovo sensore di MOLOKO fornisce un sistema di segnalazione precoce che può anche portare a minori sprechi di latte e all’uso di antibiotici nelle fasi di produzione e trasformazione dell’industria lattiero-casearia.

Biosensore per rilevamento sul campo

Il nuovo sensore ottico è costruito utilizzando quattro elementi costitutivi ad alta tecnologia: transistor organici a emissione di luce, fotorivelatori organici, tecnologia degli anticorpi ricombinanti e una superficie plasmonica nanostrutturata. L’ultimo, un reticolo nanoplasmonico, è supportato da una potente tecnologia di screening senza marcature chiamata risonanza plasmonica di superficie (SPR). Altamente sensibile e non invasiva, la SPR fornisce informazioni in tempo reale sulle modalità con cui specifici recettori pre-programmati interagiscono con batteri, tossine, antibiotici e altri agenti inquinanti selezionati.

«Il rilevamento e lo studio di agenti inquinanti nei liquidi è un settore in rapida crescita nel bio-rilevamento mediante SPR», afferma il ricercatore e coordinatore del progetto del Consiglio Nazionale delle Ricerche, Stefano Toffanin, in un articolo di notizie pubblicato sul sito web «Photonics21». «Fino a poco tempo fa i vincoli ottici, i costi elevati e le limitazioni nel numero di parametri rilevati impedivano di utilizzare la SPR al di fuori di un laboratorio. All’interno della nostra esclusiva architettura di rilevamento integrata, MOLOKO è in grado di fornire risultati in pochi minuti, per un’analisi avanzata dei prodotti lattiero-caseari».

Adatto per essere utilizzato sia da tecnici sia da non specialisti che operano in aziende agricole, il biosensore manuale rileva 10 agenti inquinanti (micotossine, farmaci antibatterici ed enterotossine stafilococciche) e fornisce risultati rapidi sul campo. Il sistema di sensori può anche essere integrato in una macchina di mungitura per il rilevamento in linea.

Rilevamento di proteine per formaggi di alta qualità

Il biosensore è inoltre programmato per verificare la presenza di due proteine (caseina kappa e lattoferrina) che misurano la qualità del latte e di altri prodotti caseari. La proteina del latte caseina kappa tipo B, in particolare, è apprezzata nell’industria casearia per la sua capacità di coagularsi rapidamente, producendo elevate rese di formaggio a pasta dura. Pertanto, i trasformatori di prodotti lattiero-caseari di solito pagano di più per il latte che contiene questa proteina.

Aiutati dal nuovo sensore ottico, gli agricoltori saranno in grado di adattare i loro programmi di allevamento, allevando mucche che producono latte contenente proteine ​di elevato valore. «Con questo sistema di sensori, agli agricoltori verranno forniti indizi per comprendere la salute delle loro mucche, i caseifici saranno in grado di formulare giudizi immediati sugli agenti inquinanti presenti nel latte e i trasformatori di prodotti lattiero-caseari potranno tenere d’occhio il controllo qualità», afferma Toffanin.

Ci si aspetta che MOLOKO (Multiplex phOtonic sensor for pLasmonic-based Online detection of contaminants in milK) abbia un prototipo del sensore pronto entro il 2021.

Per ulteriori informazioni, consultare:
sito web del progetto MOLOKO