Un equipo de científicos dirigido por la Universidad Tecnológica de Nanyang, en Singapur inventó un sistema olfativo artificial que imita la nariz de los mamíferos para evaluar con precisión la frescura de la carne.

Según reseña el portal beefcentral.com, la 'nariz electrónica' comprende un código de barras que cambia de color con el tiempo en reacción a los gases producidos por la carne a medida que se descompone, y un lector de código de barras en forma de una aplicación de teléfono inteligente impulsada por inteligencia artificial. (Lea: Desarrollan un envase inteligente que informa de la frescura de la carne)

La 'nariz electrónica' ha sido entrenada para reconocer y predecir la frescura de la carne a partir de una gran biblioteca de colores de códigos de barras.

Cuando se probó en muestras de carne de pollo, pescado y carne de res envasadas comercialmente que se dejaron envejecer, el equipo descubrió que su algoritmo de inteligencia artificial de red neuronal convolucional profunda que alimenta la nariz electrónica predijo la frescura de las carnes con una precisión del 98,5 %.

Como comparación, el equipo de investigación evaluó la precisión de la predicción de un algoritmo de uso común para medir la respuesta de sensores como el código de barras utilizado en esta 'nariz electrónica'. Este tipo de análisis mostró una precisión global del 61,7 %.

Este dispositivo podría ayudar a reducir el desperdicio de alimentos al confirmar a los consumidores si la carne es apta para el consumo, con más precisión que una etiqueta de ``Consumir antes'', dijo la investigación. (Lea: ¿Podrían los nanotubos fluorescentes detectar la frescura de la carne?)

Según el profesor Chen Xiaodong, director del Centro Innovador para Dispositivos Flexibles en NTU “nuestro sistema olfativo artificial de prueba de concepto, que probamos en escenarios de la vida real, se puede integrar fácilmente en materiales de empaque y rendimientos resulta en poco tiempo sin el cableado voluminoso utilizado para la recolección de señales eléctricas en algunas narices electrónicas que se desarrollaron recientemente”.

Agregó que “estos códigos de barras ayudan a los consumidores a ahorrar dinero asegurándose de que no descarten productos que todavía son aptos para el consumo, lo que también ayuda al medio ambiente. La naturaleza biodegradable y no tóxica de los códigos de barras también significa que pueden aplicarse de manera segura en todas las partes de la cadena de suministro de alimentos para garantizar la frescura de los alimentos".

Se ha presentado una patente para este método de monitoreo en tiempo real de la frescura de los alimentos, y el equipo ahora está trabajando con una empresa de agronegocios de Singapur para extender este concepto a otros tipos de productos perecederos.

La nariz electrónica desarrollada por los científicos de NTU y sus colaboradores consta de dos elementos: un "código de barras" de color que reacciona con los gases producidos por la carne en descomposición; y un "lector" de códigos de barras que utiliza IA para interpretar la combinación de colores en el código de barras. Para hacer que dicha nariz sea portátil, los científicos lo integraron en una aplicación de teléfono inteligente que puede producir resultados en 30 segundos. (Lea: La importancia del color de la carne de res)

La nariz imita el funcionamiento de la nariz de un mamífero. Cuando los gases producidos por la carne en descomposición se unen a los receptores en la nariz de los mamíferos, se generan señales y se transmiten al cerebro. Luego, el cerebro recopila estas respuestas y las organiza en patrones, lo que permite al mamífero identificar el olor presente a medida que la carne envejece y se pudre.

En el dispositivo, las 20 barras del código de barras actúan como receptores. Cada barra está hecha de quitosano (un azúcar natural) incrustado en un derivado de celulosa y cargado con un tipo diferente de tinte. Estos tintes reaccionan con los gases emitidos por la carne en descomposición y cambian de color en respuesta a los diferentes tipos y concentraciones de gases, lo que da como resultado una combinación única de colores que sirve como una 'huella dactilar de olor' para el estado de cualquier carne.

Por ejemplo, la primera barra del código de barras contiene un tinte amarillo que es débilmente ácido. Cuando se expone a compuestos que contienen nitrógeno producidos por la carne en descomposición (llamados bioaminas), este tinte amarillo cambia a azul cuando el tinte reacciona con estos compuestos. La intensidad del color cambia con una concentración creciente de bioaminas a medida que la carne se descompone aún más.

Para este estudio, los científicos primero desarrollaron un sistema de clasificación (fresco, menos fresco o estropeado) usando un estándar internacional que determina la frescura de la carne.

Los resultados revelaron una precisión general del 98,5 %: una precisión del 100% en la identificación de carnes en mal estado y una precisión del 96 al 99% para las carnes frescas y menos frescas.