Papieren sensor meet voedselbederf
Consumenten vertrouwen steeds minder op hun neus en steeds meer op de uiterste houdbaarheidsdatum op de verpakking van bederfelijke waar, zoals vlees en vis. Een derde van de Britse consumenten gooit voedsel weg na het overschrijden van die datum, terwijl circa zestig procent nog goed te eten is. Voor Groot-Brittannië komt dat neer op ruim vier miljoen ton voedsel die nodeloos wordt verspild.
Het probleem wordt al langer onderkend en er zijn ook al sensoren die beginnend voedselbederf kunnen meten. Maar deze zijn volgens onderzoeksleider Dr. Firat Gruder te duur - tot een kwart van de totale verpakkingskosten -, te omslachtig in gebruik of allebei. Sensoren die van kleur veranderen bijvoorbeeld kunnen zelfs leiden tot meer verspilling omdat mensen zelfs een minuscule verandering van kleur interpreteren als bedorven.
Twee cent
Met hun paperbased electrical gas sensor (PEGS) hebben de onderzoekers beide problemen ondervangen. De sensor bestaat uit een stukje cellulose houdend papier waar twee elektroden van koolstof op zijn aangebracht. Hij kost maar twee cent en de mate van bederf die de sensor meet is niet voor meerdere interpretaties vatbaar. Een extra voordeel is dat de gebruikte materialen biologfisch afbreekbaar en niet giftig zijn, zodat je ze zonder bezwaar voor gezondheid en milieu kunt gebruiken.
De techniek achter de sensor is gebaseerd op het feit dat cellulose in papier vocht aantrekt. Zelfs zoveel dat ogenschijnlijk droog papier een micro-omgeving heeft: een microscopisch kleine erlenmeyer waarin je natte chemie kunt bedrijven. De gassen die vrijkomen bij bederf - vooral ammonia, maar ook trimethylamine lossen op in dat vocht en daardoor verandert de elektrische impedantie van het papier. Die verandering wordt gemeten door de koolstofelektroden.
De onderzoekers hopen dat de simpele sensor ook gebruikt kan worden voor andere toepassingen dan voedselbederf, zoals het opsporen van gevaarlijke gassen in opslagruimtes en gassen in de ademhaling die wijzen op ziekten. Een nadeel is wel dat de sensor gevoelig is voor luchtvochtigheid. Hoe lager die is, hoe minder de sensor functioneert. Voor verpakkingen van vochthoudende producten zoals vlees en vis, maakt dat niet zoveel uit, maar het kan wel een belemmering zijn voor andersoortige toepassingen.
Een mening over dit artikel? Reageer op onze Twitter, Facebook, Instagram of LinkedIn. Een opinieartikel is ook van harte welkom. Mail dan even met de redactie (redactie@agrio.org). Geïnteresseerd in de andere artikelen van VORK? Word abonnee, vraag een gratis proefnummer aan en schrijf je in voor de tweewekelijkse Vork-nieuwsbrief. Student? Wellicht is het speciale studentenabonnement dan iets voor jou.
Tekst: Joost van Kasteren