Un naso elettronico per rilevare la qualità degli alimenti
I nostri sensi, fondamentali alleati nella vita quotidiana, ci aiutano a evitare, quasi senza rendercene conto, situazioni che potrebbero mettere in pericolo la nostra incolumità.
L’olfatto, così come gli altri cinque sensi, guida le nostre scelte e condiziona fortemente la nostra vita. Gli aromi hanno la capacità di innescare ricordi e desideri e possono influenzare in modo subliminale qualsiasi individuo: un odore può farci emozionare, può aiutarci a ricordare una persona o un evento passato. Ma l’olfatto può anche aiutarci a distinguere alimenti freschi e sani da altri potenzialmente pericolosi per il nostro organismo.
I cinque sensi sono una fonte di ispirazione importante per la robotica, e proprio lo studio dell’olfatto è al centro di un progetto dell’Istituto di biofisica (Ibf) del Cnr di Palermo. L’Istituto, che lavora da anni allo sviluppo di nasi elettronici in grado di percepire le molecole volatili, ha di recente ottenuto alcuni importanti risultati, ampliando il campo di applicazione di questi strumenti a differenti prodotti alimentari.
I nasi elettronici si compongono di sensori che simulano i recettori olfattivi situati nelle narici e di un sistema di elaborazione dati che classifica gli odori mimando il ruolo della corteccia cerebrale. La complessità del naso umano è però molto difficile da riprodurre: a fronte dei circa 100 milioni di recettori utilizzati dall’olfatto umano i nasi elettronici attuali impiegano poche unità o al massimo decine di sensori.
Ad oggi, quindi, questi strumenti possono fornire solo risposte a problemi specifici e trovano applicazione soprattutto nel settore alimentare, dove rappresentano un valido supporto per il controllo della qualità dei prodotti. I nasi elettronici possono infatti aiutarci a capire se un cibo è ancora commestibile, se contiene batteri patogeni o, semplicemente, ha perso le sue proprietà sensoriali.
“Il naso elettronico su cui stiamo lavorando consente di fare un controllo di qualità degli alimenti in tempi più rapidi rispetto alle tecniche di routine utilizzate in laboratorio” spiega Valeria Guarrasi, tecnologa alimentare e ricercatrice dell’Ibf-Cnr.
Un naso elettronico è stato recentemente utilizzato dall’Istituto per valutare la qualità delle mele ready-to-eat (pronte da mangiare) che, nonostante la durata di conservazione fissata dal punto di vista microbiologico a circa una settimana sotto refrigerazione, in pochi giorni subiscono degradazioni biochimiche che producono cattivi sapori e cambiamenti nell’aspetto.
Un’altra versione di naso elettronico è stata applicata alla valutazione dell’aroma del caffè dopo il confezionamento, per il controllo di qualità nelle produzioni industriali. I ricercatori hanno studiato i chicchi di caffè dalla torrefazione fino all’imballaggio e stoccaggio per identificare e valutare il pattern aromatico.
Infine, un prototipo di naso elettronico è stato inoltre applicato dall’Ibf-Cnr al monitoraggio dei cattivi odori dell’acqua potabile, allo scopo di sviluppare un metodo semplice e rapido per valutarne il grado di inquinamento da contaminazione microbica.
“Per raggiungere questo obiettivo abbiamo simulato la contaminazione, aggiungendo diverse molecole che hanno lo stesso odore prodotto dai batteri”, conclude Guarrasi.
Fonte: National Geographic, Almanacco della Scienza (Mensile a cura dell’Ufficio Stampa del Consiglio Nazionale delle Ricerche)