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Sensores avanzados para alimentos más seguros

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Traceback es un proyecto de la Unión Europea en el que AINIA está participando como uno de los 28 socios en toda Europa. En concreto, lidera la parte de análisis de la cadena alimentaria coordinando técnicamente la fase de pruebas piloto del sistema de trazabilidad en la cadena del tomate. También este proyecto se está aplicando a lácteos y sus derivados. El objetivo es que la industria cuente con unos sistemas de trazabilidad eficaces incidiendo en el análisis coste-beneficio

La preocupación por la seguridad alimentaria ha llevado a que desde el año 2005 sea obligatorio para todas las empresas de la Unión Europea tener un sistema de gestión de la trazabilidad. De acuerdo al Reglamento CE 178/2002, se entiende por trazabilidad “la posibilidad de encontrar y seguir el rastro, a través de todas las etapas de producción, transformación y distribución, de un alimento, un pienso, un animal destinado a la producción de alimentos o una sustancia destinados a ser incorporados en alimentos o piensos o con probabilidad de serlo”. En línea con esto, plantea además que “para asegurar la inocuidad de los alimentos es necesario tomar en consideración todos los aspectos de la cadena de producción alimentaria y entenderla como un continuo desde la producción primaria pasando por la producción de piensos para animales, hasta la venta o el suministro de alimentos al consumidor, pues cada elemento tiene el potencial de influir en la cadena alimentaria”.
No obstante, si bien es cierto que todas las empresas que participan en la cadena alimentaria cuentan en la actualidad con sistemas de trazabilidad implantados, también lo es el hecho de que éstos pueden llegar a diferir mucho unos de otros (desde archivos en papel hasta avanzados sistemas informáticos que integran datos económicos, de producción y de gestión) y no siempre están conectados entre sí. Además, generalmente no existe una vinculación directa entre la información de trazabilidad “pura” y la de calidad y seguridad alimentaria, a pesar de los numerosos controles que las empresas realizan tanto sobre sus procesos como sobre sus productos, los resultados de los mismos quedan en el ámbito interno de las mismas y no fluyen a lo largo de la cadena.

Proyecto europeo Traceback
Para tratar de mejorar esta situación, en 2007 se inició, dentro del VI Programa Marco de la Unión Europea, el proyecto Traceback (Integrated system for a reliable traceability of food supply chains) El objetivo de este proyecto es el establecimiento de un flujo de información paralelo al flujo de producto a través de todos los agentes; es decir, que a medida que el producto vaya atravesando etapas (recepción, transformación, expedición, etc.), se vaya actualizando y completando la información asociada al mismo. Para ello, se ha creado un Modelo de Referencia de Trazabilidad, a partir del cual se ha generado una Arquitectura de Referencia para Sistemas de Información de Trazabilidad y se han identificado las tecnologías adecuadas para la adquisición, almacenamiento e intercambio de la información.
Uno de los objetivos más importantes del proyecto ha sido el desarrollo de una arquitectura de referencia basada en una Arquitectura Orientada a Servicios (SOA, su acrónimo en inglés) que facilite la interoperabilidad. Se trata de una arquitectura abierta a partir de la cual es posible desarrollar servicios software de trazabilidad, que pueden funcionar distribuidos en los distintos agentes de la cadena alimentaria, permitiendo a los usuarios el acceso e intercambio de información de forma segura e independiente de sus sistemas de trazabilidad internos. A modo de ejemplo, en el proyecto se han implementado servicios para el registro de dispositivos de identificación y medida; la vinculación de la información proporcionada por éstos a los lotes de producto; y la gestión de la retirada de los lotes en caso de una crisis alimentaria.
Otro de los logros de Traceback, ha sido la integración de las últimas tecnologías en dispositivos de medida y control que permitan monitorizar la calidad y seguridad de los alimentos. El propósito de aplicar estas tecnologías ha consistido en integrar la información de calidad y seguridad a la información de trazabilidad y que fluya a lo largo de la cadena alimentaria, de modo que la seguridad y confianza de los consumidores sea mucho mayor.
El proyecto Traceback comenzó en enero de 2007 y está previsto que finalice en diciembre 2010. Ha contado con la participación de 28 socios en toda Europa, entre ellos, empresas, instituciones y centros de investigación. Ainia es uno de los principales integrantes que ha liderado la parte de análisis de la cadena alimentaria y coordinado técnicamente la fase de pruebas piloto del sistema de trazabilidad desarrollado en la cadena del tomate.

Tecnologías avanzadas para el control de la calidad
Las principales tecnologías que se han empleado en este proyecto europeo han sido los biosensores, la visión artificial, la espectroscopia de infrarrojos, la nariz electrónica, dispositivos de biología molecular basados en PCR y microarrays.
Las tecnologías empleadas se han implantado en dos cadenas alimentarias: la cadena del tomate y la cadena de los lácteos y sus derivados.
Por parte del centro tecnológico Ainia se han desarrollado dispositivos para controlar la calidad y seguridad de la cadena del tomate, que posteriormente han sido implantados en las empresas procesadoras. Para controlar la calidad de éste, se ha desarrollado un sistema de visión artificial que permite medir el tamaño, color y defectos de los tomates tales como golpes, podrido o rajado.
La visión artificial consiste en la adquisición de imágenes en 2D para representar la realidad cambiante en 3D. La visión artificial contempla, además, de la adquisición de la imágenes las posteriores etapas de procesado, clasificación, reconocimiento, y toma de decisiones finales. Se trata de una técnica que permite medir automáticamente y a alta velocidad propiedades físicas. En este proyecto, su aplicación ha permitido medir el tamaño, color y defectos de los tomates tales como golpes, podrido o rajado.
La espectroscopia infrarroja es una técnica que permite estudiar la interacción entre la radiación electromagnética infrarroja y la materia. Mediante el análisis de cómo es absorbida la radiación por la materia aplicando técnicas de análisis estadístico, es posible conocer la composición de una muestra sin tener que destruirla. En este proyecto se ha empleado para estimar la madurez del tomate sin necesidad de destruir la muestra, midiendo la firmeza, el contenido en azúcares o la acidez de cada tomate.
Con estos dispositivos, las empresas productoras tienen así la capacidad de analizar la calidad de todas las muestras y no sólo de una pequeña cantidad por lote, que es lo que se hace en la actualidad. Como resultado, esta información queda vinculada a la trazabilidad del producto, por la que el concepto de trazabilidad se expande y deja de ser una mera información de origen-destino de los productos sino que pasa a ser información de calidad y seguridad.
En el proyecto también se han desarrollado dispositivos para la cadena de lácteos y derivados. En este caso cabe mencionar el desarrollo de dispositivos para el control de la calidad y la seguridad desde el punto de vista microbiológico. En particular, se han desarrollado dispositivos basados en PCR y en microarrays para la detección de bacterias patógenas (Listeria monocytogenes, Campylobacter jejuni y Staphylococcus aureus) así como biosensores para la detección de toxinas.

Transferencia a la industria
El resultado principal de este proyecto es que el nuevo concepto de trazabilidad extendida y global que se ha definido sea posible trasladarlo a las empresas de la cadena alimentaria junto a toda la tecnología que se ha desarrollado. Previamente se han realizado ensayos para validar la tecnología en empresas productoras tanto en la cadena del tomate como en la cadena de los derivados lácteos. En estas empresas se han instalado y evaluado los dispositivos de medida de la calidad y la seguridad de los alimentos, así como los sistemas informáticos y aplicaciones que incorporan la información en el sistema de trazabilidad integral a través de Internet.
Las pruebas de validación a escala industrial se están realizando en dos cadenas alimentarias representativas: la del tomate en España, representativa del producto vegetal fresco y de atributos valorables como variedad, madurez, calibre, aspecto externo, y la de lácteos en Italia, representativa del producto animal y de otros atributos valorables como origen y parámetros microbiológicos. En las pruebas participan un total de ocho empresas de todos los eslabones de la cadena de producción, desde la granja hasta la distribución (incluidas grandes empresas como Consum y Parmalat), así como socios tecnológicos de 5 países europeos.
Finalmente, se realizará una validación de negocio para evaluar el impacto que tendrá la introducción de los dispositivos en los procesos actuales de las empresas incidiendo en el análisis coste-beneficio.

Ricardo Díaz, jefe del Departamento de Instrumentación y Automática (AINIA)
José Belenguer, técnico del Departamento de Instrumentación y Automática (AINIA)

 

Publicado en el número 69 de la revista Tecnifood

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