Nuovo sensore applicabile mediante stampa a getto di inchiostro per la determinazione di macromolecole e surfattanti con cariche elettriche

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Woman shopping in grocery store

Nel settore alimentare i sensori e gli indicatori vengono utilizzati per diverse applicazioni come la misura di umidità, pH, biomolecole, vapori e odori. La possibilità di applicare questi sistemi mediante semplici tecniche di stampa è particolarmente interessante dal punto di vista economico. In questo contesto, in uno studio recente, effettuato da un gruppo di ricercatori svedesi (Swerin & Mira, 2014), nuove formulazioni a base di un colorante metacromatico sono state utilizzate per la preparazione di indicatori da applicare, mediante stampa a getto di inchiostro, su differenti prodotti (tra cui confezioni di prodotti alimentari). Tali indicatori sono stati sviluppati per rilevare la presenza di macromolecole e surfattanti con cariche elettriche. Il colorante utilizzato è l’o-toluidine blue (OTB) che subisce un caratteristico cambio di colore (da blu a rosa) se entra in contatto con macromolecole anioniche. I risultati evidenziano che applicando l’OTB, in combinazione o no con il polivinile potassio solfato (KPVS), su substrati assorbenti, come la carta, si ottiene un indicatore di polimeri con cariche negative e surfattanti cationici. Secondo gli autori, i limiti di rilevabilità sono dell’ordine di 1 mM di specie con carica elettrica, ma questo valore è ulteriormente migliorabile. Alcune interferenze tra componenti attivi ed alcuni additivi presenti nelle formulazioni (umettanti ed altri), infatti, alterano lievemente il meccanismo attraverso il quale il sistema OTB/KVPS agisce. Tali interferenze possono, però, essere facilmente eliminate ottimizzando la composizione delle formulazioni stesse oppure stampando l’inchiostro al di sopra di uno strato di fondo. Concludendo, il concetto presentato nello studio può essere utilizzato per sviluppare sistemi similari in grado di rilevare la presenza di altre macromolecole con cariche elettriche, come carbossilati e polifosfati. Questi ultimi composti sono di interesse nell’ambito alimentare non solo nel caso della loro migrazione (dai sistemi di confezionamento ai prodotti), ma anche come indicatori di contaminazione microbiologica.

Riferimenti bibliografici
A. Swerin & I. Mira, Sensors and Actuators B, 195, 2014, 389-395

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