Biosensores : aplicaciones y perspectivas en el control y calidad de procesos y productos alimenticios | Biosensors: implementation and outlook in the control and process quality and foodstuffs

RESUMEN: La industria de alimentos, bebidas y afines requiere métodos analíticos para el aseguramiento de la calidad fisicoquímica, microbiológica, bromatológica, sensorial y la estabilidad de materias primas, procesos y productos terminados. Éstos métodos deben brindar datos en tiempo real, que permitan ejercer control y trazabilidad de cada uno de los procesos implicados y que garanticen seguridad e innocuidad de los productos alimenticios. Los métodos analíticos tradicionales implican determinaciones gravimétricas, volumétricas y colorimétricas con niveles de sensibilidad limitados para la determinación de trazas, y con poca especificidad. Aunque los métodos cromatográficos constituyen herramientas robustas, reproducibles y con capacidad de alcanzar niveles de detección del orden de partes por trillón, son costosos e implican tratamientos muy exhaustivos de la muestra. Los biosensores son dispositivos analíticos conformados por un elemento biológico de reconocimiento asociado a un mecanismo de detección e interpretación de la señal obtenida de la interacción entre el analito y el dispositivo analítico, constituyéndose en una herramienta para inspeccionar la calidad y los procesos con un panorama prometedor con respecto a los métodos tradicionales, en cuanto a especificidad, sencillez, respuesta clara y real en las áreas ambiental, clínica y de alimentos. La presente revisión comprende diez años del desarrollo de estos dispositivos y su aplicación a la investigación en alimentos y homólogos; contribuyendo con aplicaciones para el control de procesos automatizados y no automatizados, detección de micotoxinas, identificación de factores antinutricionales, residualidad de contaminantes orgánicos tradicionales y emergentes (pesticidas, antibióticos, hormonas, dioxinas, furanonas, entre otros), seguimiento y control microbiológico, presencia de organismos genéticamente modificados, alérgenos y composición nutricional, entre otros. El objetivo de este estudio es dar una visión general y actualizada de la aplicación de la tecnología de biosensores en el análisis de alimentos y su potencial dentro de los sistemas de seguridad alimentaria.

ABSTRACT: The food, drink and related industries require analytical methods to secure physico-chemical, microbiological, bromatological sensory quality and stability of raw materials, processes and products. These methods must offer real time data that allow to control and to monitor each process to safeguard the innocuity of the nutritional products. The traditional analytical methods have to deal with gravimetric, volumetric and colorimetric determinations with limited sensitivity levels for trace determination, and with little specificity. Although the chromatographic methods show highly reproducible results and the limit of detection is as low as parts per trillion, these methods are expensive and imply very exhaustive treatments of the sample. Biosensors are integrated devices consisting of a biological recognition element and a transducer capable of detecting the biological reaction and converting it into a signal which can be processed, becoming an important tool to check the quality and processes. The present approach shows promising advantages compared to traditional method. This paper presents a ten year development of these devices and their application to food investigation and similars; contributing with applications for the automated and not automated process control, mycotoxins detection, identification of antinutritional factors, residuality of traditional and emergent organic polluting agents (pesticides, antibiotics, hormones, dioxins, furanones, among others), monitor and microbiological control, presence of genetically modified organisms among others. The objective of this study is to review paper and updated information on the use of biosensors as a technology in food analysis and its advantages within the food security systems.

COL0040402