Un nouveau contrôle de qualité en cinq minutes pour l’industrie laitière

La sécurité alimentaire est un enjeu inhérent aux industries agroalimentaires, et l’industrie laitière ne fait pas exception. Comme tout autre type d’aliment, le lait et les produits laitiers peuvent avoir des effets nocifs sur la santé des consommateurs s’ils sont contaminés. Les microorganismes nuisibles entrent généralement dans le lait par le biais d’infections des mamelles (p. ex. le staphylocoque doré) ou à cause de problèmes d’hygiène (p. ex. l’Escherichia coli). Mais le lait peut également être contaminé par des produits chimiques tels que des antibiotiques, des mycotoxines et des pesticides via l’eau ou la nourriture que les vaches consomment ou à cause de contrôles insuffisants du matériel et des infrastructures de stockage du lait. Afin d’éviter la mise en circulation de lait et de produits laitiers contaminés, des tests sont menés tout le long du processus de production.

Les contrôles usuels de qualité et de salubrité du lait peuvent être lents et coûteux. MOLOKO, projet financé par l''UE lancé récemment, a trouvé un moyen de réduire drastiquement les frais et le temps nécessaires pour repérer des contaminants dans le lait. Capable de produire une lecture en seulement cinq minutes, le nouveau capteur de MOLOKO offre un système d’alerte précoce qui pourrait mener à une réduction du gaspillage de lait et de l’utilisation d’antibiotiques dans les étapes de production et de traitement dans l’industrie laitière.

Un biocapteur qui permet une détection sur place

Le nouveau capteur optique est constitué de quatre composantes haute technologie: des transistors organiques émetteurs de lumière, des photodétecteurs organiques, une technologie d’anticorps recombinants et une surface plasmonique nanostructurée. La dernière, un réseau de diffraction nanoplasmonique, est soutenue par une puissante technologie de contrôle libre appelée résonance plasmonique de surface (SPR pour Surface Plasmon Resonance). Très sensible et non-invasive, la SPR fournit des informations en temps réel sur la manière dont des récepteurs spécifiques préprogrammés interagissent avec les bactéries, les toxines, les antibiotiques et autres contaminants sélectionnés.

«La détection et l’analyse de contaminants dans des fluides est un domaine de la biodétection en plein essor», a déclaré Stefano Toffanin, coordinateur du projet et chercheur au Conseil national italien de la recherche dans un article posté sur le site web de «Photnics21». «Encore récemment, les limitations optiques, les coûts élevés et le nombre limité d’objets détectables paramétrable rendaient l’usage de la SPR en dehors d’un laboratoire impossible. Au sein de notre architecture unique de détection intégrée, MOLOKO peut fournir des résultats d’analyses approfondies des produits laitiers en quelques minutes seulement.»

Le biocapteur portable, manipulable aussi bien par des techniciens que par des non-spécialistes travaillant à la ferme, cherche les traces de dix contaminants (mycotoxines, médicaments antibactériens et entérotoxines staphylococciques) et fournit des résultats rapides sur place. Le système de capteurs peut également être intégré dans la trayeuse mécanique pour une détection directe.

Analyser les protéines pour des fromages de qualité

Le biocapteur est également programmé pour vérifier la présence de deux protéines (la caséine kappa et la lactoferrine) qui permettent d’évaluer la qualité du lait et d’autres produits laitiers. En particulier la caséine kappa de type B qui est très appréciée dans l’industrie fromagère pour sa capacité à cailler rapidement, offrant ainsi une production importante de fromage ferme. Les entreprises laitières paient donc généralement plus pour du lait contenant cette protéine.

Avec l’aide de ce nouveau capteur optique, les agriculteurs vont pouvoir ajuster leurs programmes d’élevage, en favorisant des vaches qui produisent du lait contenant des protéines de grande valeur. «Avec ce système de capteurs, on va offrir aux agriculteurs un moyen de comprendre la santé de leurs vaches, les laiteries seront capables de contrôler instantanément la présence de contaminants dans le lait, et les entreprises laitières pourront garder un œil sur le contrôle de la qualité», affirme Toffanin.

MOLOKO (Multiplex phOtonic sensor for pLasmonic-based Online detection of contaminants in milK) espère qu’un prototype du capteur sera effectif d’ici 2021.

Pour plus d’informations, veuillez consulter:
site web du projet MOLOKO