Utilizzando un elettrodo di grafene poroso con nanoparticelle di ossido di zinco, il biosensore identifica i sottoprodotti dell’invecchiamento nella carne.

 

 

La freschezza della carne animale è una proprietà essenziale che ne determina la qualità e la sicurezza.

Con una tecnologia avanzata in grado di conservare il cibo per lunghi periodi di tempo, la carne può essere spedita in tutto il mondo e consumata molto tempo dopo la morte di un animale.

Con l’aumento dei tassi di consumo globale di carne, aumenta anche la richiesta di misure efficaci per la sua freschezza.

Nonostante i progressi tecnologici mantengano la carne fresca il più a lungo possibile, alcuni processi di stagionatura sono inevitabili.

L’adenosina trifosfato (ATP) è una molecola prodotta dalla respirazione e responsabile della fornitura di energia alle cellule.

Quando un animale smette di respirare, anche la sintesi di ATP si interrompe e le molecole esistenti si decompongono in acido, diminuendo prima il sapore e poi la sicurezza.

L’ipoxantina (HXA) e la xantina sono passaggi intermedi in questa transizione. Valutare la loro prevalenza nella carne ne indica la freschezza.

In AIP Advances, di AIP Publishing, i ricercatori dell’Accademia della Scienza e della Tecnologia del Vietnam, dell’Università delle Scienze VNU, dell’Università della Scienza e della Tecnologia di Hanoi e dell’Accademia Russa delle Scienze hanno sviluppato un biosensore che utilizza elettrodi di grafene modificati da nanoparticelle di ossido di zinco per misurare l’HXA.

Il team ha dimostrato l’efficacia del sensore sulla carne di maiale.

Sebbene attualmente esistano molti metodi di rilevamento HXA, possono essere costosi e dispendiosi in termini di tempo e richiedono specialisti.

“Rispetto ai moderni metodi di analisi degli alimenti, come la cromatografia liquida ad alte prestazioni, la gascromatografia, la spettrometria di massa, la spettroscopia atomica e molecolare e la spettroscopia di risonanza magnetica nucleare, i biosensori come il nostro sensore offrono vantaggi superiori in termini di tempo, portabilità, alta sensibilità e selettività”, ha affermato l’autore Ngo Thi Hong Le.

Il sensore è prodotto utilizzando una pellicola di poliimmide, che viene convertita in grafene poroso utilizzando un laser pulsato.

Le nanoparticelle di ossido di zinco aggiunte attirano le molecole HXA sulla superficie dell’elettrodo.

Quando HXA interagisce con l’elettrodo, si ossida e trasferisce i suoi elettroni, aumentando la tensione dell’elettrodo.

La relazione lineare tra HXA e aumento di tensione consente una facile determinazione del contenuto di HXA.

Per valutare la capacità del sensore, i ricercatori hanno testato soluzioni con quantità note di HXA.

Dopo le prestazioni eccezionali, i ricercatori hanno misurato la praticità del biosensore utilizzando filetti di maiale acquistati in un supermercato.

Il sensore ha funzionato con una precisione superiore al 98%, un intervallo di rilevamento favorevole e un basso limite di rilevamento.

“In Vietnam, la carne di maiale è la carne più consumata”, ha detto Le.

“Pertanto, il monitoraggio della qualità della carne suina è uno dei requisiti importanti nell’industria alimentare del nostro paese, motivo per cui gli abbiamo dato la priorità”.