Πρωτοποριακή μέθοδος από ερευνητές του ΙΤΕ για τον έλεγχο ποιότητας των τροφίμων με την δύναμη του φωτός

Πρωτοποριακή μέθοδος από ερευνητές του ΙΤΕ για τον έλεγχο ποιότητας των τροφίμων με την δύναμη του φωτός

Στο πλευρό του Έλληνα παραγωγού αλλά και του καταναλωτή βρίσκονται οι επιστήμονες του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΤΕ). Τα τελευταία χρόνια, η κοινωνία ενδιαφέρεται όλο και περισσότερο για τις διαδικασίες παραγωγής, χειρισμού και διανομής υψηλής ποιότητας και ασφαλών τροφίμων. Συχνά, ως αποτέλεσμα κακών πρακτικών, υπάρχει πιθανότητα μόλυνσης των τροφίμων με διάφορους ρύπους, όπως φυτοφάρμακα, αντιβιοτικά και τοξίνες κλπ.

Επιπλέον, τα προϊόντα αυτά, λόγω της υψηλής εμπορικής και διατροφικής τους αξίας, αποτελούν αντικείμενο απάτης με πολλούς νοθευτές κατώτερης ποιότητας και χαμηλότερης τιμής.

Ως αποτέλεσμα, η ανάγκη για ελέγχους της προέλευσης, της ποιότητας και της ασφάλειας αυτών των προϊόντων αυξάνεται συνεχώς. Οι έλεγχοι αυτοί βασίζονται συχνά σε σύγχρονες και εξελιγμένες αναλυτικές τεχνικές και διαδικασίες, οι οποίες είναι δαπανηρές και χρονοβόρες και απαιτούν εξειδικευμένο προσωπικό.  Ως εκ τούτου, απαιτείται η εφαρμογή και ανάπτυξη καινοτόμων μεθόδων που πλεονεκτούν έναντι των συμβατικών.

Τη λύση δίνει το ΙΤΕ

Πρόσφατα δημοσιεύτηκε σε έγκριτο διεθνές επιστημονικό περιοδικό η ερευνητική δουλειά του Εργαστηρίου Εφαρμογών Φωτονικής στην Αγροδιατροφή και το Περιβάλλον του ΙΤΕ σχετικά με τον έλεγχο ποιότητας και αυθεντικότητας του ελληνικού έξτρα παρθένου ελαιολάδου. Η μελέτη, που έγινε σε συνεργασία με το Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών και τον  Ενιαίο Φορέα Ελέγχου Τροφίμων στο πλαίσιο της εμβληματικής δράσης της ΓΓΕΤ «Δρόμοι της Ελιάς», παρουσιάζει για πρώτη φορά σύγκριση των κλασικών αναλυτικών τεχνικών που εφαρμόζονται για τον έλεγχο ποιότητας του ελαιολάδου με τις φασματοσκοπικές τεχνικές που αναπτύσσονται στο Ινστιτούτο Ηλεκτρονικής Δομής και Λέιζερ.

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι οπτικές μέθοδοι που εφαρμόζονται στο ΙΤΕ αποτελούν μια εναλλακτική και καινοτόμο προσέγγιση που μπορεί να προβλέψει με μεγάλη ακρίβεια τα ποιοτικά χαρακτηριστικά του ελαιολάδου. Τα ευρήματα αυτής της εργασίας επιδεικνύουν μια νέα μεθοδολογία για την εξακρίβωση της γνησιότητας του έξτρα παρθένου ελαιολάδου, που μπορεί να βοηθήσει στον τομέα της παραγωγής, συσκευασίας και εμπορίας του.

Μιχάλης Βελεγράκης

«Η ενασχόλησή μας στον τομέα του ελέγχου ποιότητας, ταυτότητας και αυθεντικότητας των τροφίμων προκύπτει από την επιθυμία μας να συνεισφέρουμε επιστημονικά στην προσπάθεια που γίνεται τα τελευταία χρόνια να παραχθούν και να διακινηθούν ποιοτικά αγροτικά προϊόντα», δήλωσε ο κ. Μιχάλης Βελεγράκης, διευθυντής του Εργαστηρίου Φωτονικής για την Αγροδιατροφή και το Περιβάλλον του ΙΤΕ.

Η συγκεκριμένη έρευνα επικεντρώνεται στην εφαρμογή μεθόδων φωτονικής για τη διερεύνηση της ταυτότητας και της ποιότητας των προϊόντων αγροδιατροφής. Σε συνδυασμό με αλγορίθμους μηχανικής μάθησης, αυτές οι μέθοδοι προσφέρουν ένα εναλλακτικό, γρήγορο και χαμηλού κόστους διαγνωστικό εργαλείο στον τομέα της ποιότητας και της ασφάλειας των τροφίμων αγροτικής παραγωγής.

«Συγκεκριμένα, βασιζόμαστε στην τεχνογνωσία μας στον τομέα της αλληλεπίδρασης του φωτός με την ύλη και στην ανάπτυξη εξειδικευμένων οπτικών φασματοσκοπικών μεθόδων ανάλυσης για την παρακολούθηση των χαρακτηριστικών ουσιών που περιέχονται σε δείγματα τροφίμων, χρησιμοποιώντας ελάχιστη ή καθόλου επεξεργασία.

Χρησιμοποιώντας το φως σαν εργαλείο,  μπορούμε να καταγράψουμε το οπτικό φάσμα που αποτελεί το χαρακτηριστικό «δακτυλικό αποτύπωμα» και αντικατοπτρίζει την χημική σύσταση ενός δείγματος. Διαφορετικά δείγματα έχουν διαφορετικό δακτυλικό αποτύπωμα και οι εντοπισμένες διαφορές ή ομοιότητές τους χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό ή την ταυτοποίηση της προέλευσης και τον ποιοτικό έλεγχο των προϊόντων.

Το εργαστήριό μας έχει λάβει σημαντική χρηματοδότηση από ελληνικά και ευρωπαϊκά προγράμματα προκειμένου να υποστηρίξει τις υποδομές του ΙΤΕ αλλά και την έρευνα νέων επιστημόνων σε διάφορα επίπεδα, από το προπτυχιακό μέχρι και μεταδιδακτορικό. Ταυτόχρονα, τα ευρήματα της έρευνάς μας μπορούν να αξιοποιηθούν εμπορικά από εταιρείες που σχετίζονται με τον αγροδιατροφικό τομέα, συμβάλλοντας σε ένα πλαίσιο που θα οδηγήσει σε υψηλής ποιότητας πιστοποιημένα προϊόντα προς όφελος των καταναλωτών.

Ενδεικτικά αναφέρουμε ότι με την τεχνολογία μας έχουμε επιτύχει τον προσδιορισμό της γεωγραφικής προέλευσης και γνησιότητας των ελληνικών ελαιολάδων, την ανάπτυξη εργαλείων για τη βελτίωση της ποιότητας του ελληνικού κρασιού μέσω της παρακολούθησης και του ελέγχου των παραμέτρων οινοποίησης με καινοτόμες οπτικές μεθόδους, τη διάκριση της βοτανικής προέλευσης του μελιού και της ζωικής προέλευσης του γάλακτος, καθώς και την ανίχνευση επιμολυντών (π.χ. φυτοφάρμακα, ορυκτέλαια, βαρέα μέταλλα, περιβαλλοντικοί ρύποι) στο ελαιόλαδο.

Παράλληλα, εφαρμόζουμε φασματοσκοπία λέιζερ για περιβαλλοντικές μελέτες με στόχο την ανίχνευση αερίων του θερμοκηπίου στο περιβάλλον. Η δραστηριότητά μας στον περιβαλλοντικό τομέα αφορά την εφαρμογή φασματοσκοπικών μεθόδων λέιζερ στην ανίχνευση πολλών αερίων στην ατμόσφαιρα. Ειδικότερα, αναπτύσσουμε και εφαρμόζουμε επιλεκτικές τεχνικές τηλεπισκόπησης (π.χ. LIDAR) ειδικά για αέρια θερμοκηπίου, όπως το CO2, το CH4 και το N2O, που εκπέμπονται από γεωργικές δραστηριότητες.

Οι επιτόπιες μετρήσεις σε πραγματικό χρόνο είναι σημαντικές προκειμένου να βοηθηθούν οι επιστήμονες, οι δημόσιες αρχές και οι υπεύθυνοι χάραξης πολιτικής στη συλλογή, τον ποσοτικό προσδιορισμό, την αξιολόγηση, τη χαρτογράφηση και την υποβολή χωρικών δεδομένων για τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου από τον μεσογειακό γεωργικό τομέα», εξηγεί.

Τα αποτελέσματα της περιβαλλοντικής έρευνας για την επιτόπια μέτρηση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου από τους γεωργικούς τομείς μπορούν να βοηθήσουν στη βελτίωση του κλιματικού αποτυπώματος, η οποία με τη σειρά της έχει τη δυνατότητα να αυξήσει την ανταγωνιστικότητα των προϊόντων.

«Μετά τα επιτυχημένα μέχρι τώρα ερευνητικά μας αποτελέσματα, στις μελλοντικές μας μελέτες στοχεύουμε στην περαιτέρω διερεύνηση και καθιέρωση των οπτικών φασματοσκοπικών μεθόδων ως καινοτόμου εργαλείου στην ανάλυση ποιότητας, ταυτότητας και αυθεντικότητας των τροφίμων.  Ήδη  επεκτείνουμε τις μελέτες μας σχετικά με τη διάκριση προέλευσης και νοθείας πολλών γεωργικών προϊόντων. Η επόμενη μεγάλη μας πρόκληση είναι η προσαρμογή των τεχνικών μας για τον ιδιωτικό τομέα. Συγκεκριμένα, επιδιώκουμε την ανάπτυξη φορητών οπτικών συσκευών για τη διεξαγωγή και παρακολούθηση επιτόπιων μετρήσεων στο πεδίο (καλλιέργειες, οινοποιεία κ.λπ.).

Ένας σημαντικός, επίσης, στόχος της ερευνητικής μας δραστηριότητας είναι η δημιουργία μιας εκτενούς βάσης δεδομένων για την ανάδειξη και προώθηση των ελληνικών προϊόντων αγροδιατροφής. Με τα δεδομένα αυτά θα αναπτυχθεί μια φασματική βιβλιοθήκη που θα περιλαμβάνει τα οπτικά «δακτυλικά αποτυπώματα» και θα παρέχει πληροφορίες για τα ποιοτικά χαρακτηριστικά ενός μεγάλου συνόλου προϊόντων αγροδιατροφής ανάλογα με τη γεωγραφική προέλευση, τη βοτανική ποικιλία, τις ποιοτικές παραμέτρους κ.ά. που θα έχουν μεγάλη σημασία σε θέματα υγείας και της οικονομικής δραστηριότητας της χώρας», αναφέρει.

Τα μέλη του Εργαστηρίου Εφαρμογών Φωτονικής στην Αγροδιατροφή και το Περιβάλλον είναι οι Δρ. Μιχάλης Βελεγράκης (διευθυντής), Δρ. Αικατερίνη Ζουμή, Δρ. Παναγιώτης Σιώζος, και Δρ. Άγγελος Φιλιππίδης (Research Associates), Ιουλία Καραγιαννάκη, Γιάννης Ψυλλάκης, και Κατερίνα Σταματάκη (τεχνικό προσωπικό), Ρενάτε Κοντζεδάκη και Εμμανουήλ Ορφανάκης (Υποψήφιοι Διδάκτορες), Γεώργιος Σταυρακάκης (MSc), Ευαγγελία Μπουμπουλάκη (Υποψήφια MSc), Αγγελική Κουμεντάκη, Κατερίνα Καναροπούλου και Δημήτριος Κεμανές (προπτυχιακοί φοιτητές).  Για πληροφορίες μπορεί να επισκεφτεί κανείς τους εξής συνδέσμους: https://agrophotonics.iesl.forth.gr/el/ και https://www.iesl.forth.gr/en/research/agrophotonics.

Πηγή: patris.gr

Μοιραστείτε το... Facebooktwitterredditpinterestlinkedinby feather