Van het eten van bedorven voedsel kun je behoorlijk ziek worden. Tegelijkertijd is voedselverspilling een groot probleem. Ingenieurs van het Massachusetts Institute of Technology in de Verenigde Staten hebben een nieuwe, klittenbandachtige sensor ontwikkeld die voor beide problemen uitkomst biedt.

De ingenieurs presenteerden woensdag een sensor die bestaat uit een reeks zijden micronaalden, die eenvoudig op een voedselverpakking zijn te plakken. De naaldjes doorboren de kunststof verpakking en laten speciale inkt van kleur verschieten als het voedsel niet meer goed is.
 

Kleurt een van beide letters rood, dan kun je het voedsel beter weggooien. Blijven ze groen, dan is het voedsel niet bedorven of besmet. Foto: Jose-Luis Olivares, MIT. 


Schadelijke bacteriën

De micronaalden waaruit de sensor bestaat zijn gemaakt van een oplossing van fibroïne, een eiwit dat wordt gewonnen uit de cocon van zijdemotten. Ze zijn 1,6 millimeter lang en 0,6 millimeter breed, ongeveer een derde van een spaghettisliert, en zo gemaakt dat ze vocht uit het voedsel transporteren naar de achterkant van de sensor.

Daar zijn twee letters op gedrukt met speciale inkt. Een van de letters verkleurt wanneer die in contact komt met vocht dat een bepaalde zuurtegraad heeft, wat kan duiden op bederf. De andere verkleurt wanneer die in aanraking komt met schadelijke bacteriën.


Visfilet

De ingenieurs testten hun vinding op rauwe visfilet die ze hadden besmet met de ziekmakende E.coli-bacterie. Binnen een dag trad er een verkleuring op: de blauwe letter werd rood. Een paar uur later verkleurde ook de andere letter, wat aangaf dat de vis niet alleen besmet, maar inmiddels ook bedorven was.

Het onderzoek, waarvan de resultaten woensdag werden gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Advanced Functional Materials, moet een eerste stap zijn in de ontwikkeling van een serie kleurensensoren voor voedsel. Die moeten helpen in de strijd tegen bijvoorbeeld salmonellabesmettingen, maar de onderzoekers wijzen erop dat ze ook een rol kunnen spelen in de strijd tegen voedselverspilling (lees ook: 'Laser ziet voedselbederf'). Verkleuren de letters niet, dan kan het voedsel immers zonder risico worden genuttigd.


Effectieve sensor

'We gooien vaak voedsel weg, zonder te weten of het bedorven is of niet', zegt universitair hoofddocent Benedetto Marelli van de faculteit Civil and Environmental Engineering van MIT in een persbericht. 'Een technologie als deze kan consumenten het vertrouwen geven dat het voedsel nog goed is en niet hoeft te worden weggegooid.' 

Marelli's lab richt zich specifiek op de mogelijke technologische toepassingen van zijde. Voor dit project werkte hij samen met het lab van MIT-collega John Hart, dat nieuwe productieprocessen ontwikkelt. Die laatste had zijden micronaalden ontwikkeld om planten heel gericht van voedingsstoffen te kunnen voorzien. 'Toen we elkaar spraken, realiseerden we dat we een effectieve sensor zouden kunnen maken wanneer we onze kennis zouden samenballen', zegt Hart.

Deze schematische tekening laat zien hoe de sensoren werken. Illustratie van de onderzoekers zelf. 


Spaghettisliert

'Zijde is eetbaar, onschadelijk en kan als voedselingrediënt worden gebruikt, zegt Marelli. Het materiaal is volgens hem bovendien sterk genoeg om allerlei soorten weefsel te doorboren.

Zo zou de sensor niet alleen werken bij vis, maar ook bij vlees, sla of perziken. 


Foto: Felice Frankel