Nieuwe sensor kan je vertellen hoe vers een vis echt is

Onderzoekers hebben een nieuwe sensor ontwikkeld waarmee direct gemeten kan worden hoe vers vis is.

Momenteel gebruiken veel mensen hun zintuigen om te bepalen hoe vers hun vis is. Daarbij wordt vaak gekeken naar hoe dof de ogen zijn en hoezeer de vis stinkt. In de toekomst is dat niet meer nodig: onderzoekers hebben nu een nieuwe sensor ontwikkeld die niet kijkt naar wat je ziet of ruikt, maar naar wat er in het visvlees zelf gebeurt zodra de vis dood is.

Daarbij speelt één stof een hoofdrol: hypoxanthine. Door die stof te meten kan de sensor binnen twee minuten een heel precies beeld geven van hoe vers de vis precies is. Het onderzoek is te vinden in ACS Sensors.

Betrouwbare versheidsindicator

Als een vis sterft stoppen de cellen met werken. Moleculen in het spierweefsel, zoals nucleïnezuren, vallen dan langzaam uiteen. Daarbij ontstaat onder andere hypoxanthine (HX). Die stof is volgens het team een handig signaal: hoe meer HX er in het vlees zit, hoe minder vers de vis is. HX begint al heel snel na de dood van de vis te verschijnen, lang voordat de ogen dof worden of de vis echt gaat stinken.

Daarom zien onderzoekers HX als een veel betrouwbaardere ‘versheidsindicator’ dan alleen onze zintuigen. Er is echter een probleem: het meten van HX gebeurt doorgaans in een laboratorium. Het meten van HX is daarom best duur en kost bovendien veel tijd.

Op plekken waar een snelle controle nodig is, zoals in de fabriek of in de winkel, is het meten van HX vaak dan ook niet mogelijk. Teamlid Azadeh Nilghaz zegt tegen Scientias: “De meeste testen voor versheid zijn traag en bewerkelijk. Dat maakt het heel lastig om ter plekke, in real time te meten hoe vers vis is. Met deze sensor willen wij een probleem aanpakken dat al lang speelt.”

Micronaaldjes

Het team van Nilghaz gebruikte hiervoor een techniek die we meestal kennen uit de geneeskunde: micronaaldjes. Dat zijn hele kleine naaldjes die de bovenste laag van het materiaal of de huid doordringen zonder daarbij schade te veroorzaken. In plaats van medicijnen toe te dienen gebruiken de onderzoekers deze naaldjes nu als een meetinstrument.

Ze maakten een rooster van zestien micronaaldjes (vier bij vier) en bedekten die met speciale gouddeeltjes en een enzym dat hypoxanthine afbreekt. De sensor wordt zacht in het oppervlak van een stukje vis gedrukt en de naaldjes verankeren zich in het weefsel. Het enzym op de naaldjes begint meteen HX af te breken. Dat verandert de elektrische eigenschappen in het visvlees die de sensor kan meten. Op basis van die meting berekent het apparaat hoeveel HX er aanwezig is.

Vergelijkbaar met laboratoriumtest

Om de sensor te testen gebruikten de onderzoekers zalmsteaks die ze in stukjes sneden en tot 48 uur op kamertemperatuur lieten bederven. Op vaste tijdstippen prikten ze de sensor in de stukken vis. Tegelijk maten ze de HX-waarden met een bestaande laboratoriumtest om de resultaten mee te vergelijken.

De sensor bleek zelfs hele kleine concentraties HX te kunnen meten in ongeveer 100 seconden per meting. De gevoeligheid van de sensor was daardoor vergelijkbaar met die van de laboratoriumtest, terwijl er veel tijd werd bespaard.

Nilghaz: “We waren verrast hoe goed de micronaaldjes werkten in zo’n ingewikkelde omgeving als rauwe vis. Toch kwamen de resultaten heel dicht in de buurt van bestaande laboratoriumtesten. Dat laat zien dat je veel ingewikkelde stappen die voorheen nodig waren voor het meten van HX gewoon over kan slaan met deze sensor.”

Slimme verpakking

Volgens Nilghaz heeft de sensor duidelijke voordelen: ingewikkelde voorbereidende stappen zijn niet nodig, de meting is snel en bovendien heel precies. Toch kent de sensor volgens Nilghaz ook nog nadelen. Zo is het systeem nog een prototype en kijkt deze dus alleen naar hypoxanthine, en niet naar ander stoffen die ook vrijkomen tijdens het bederven van vis.

Nilghaz laat weten dat de sensor momenteel vooral interessant is voor professionals, zoals visserijen, supermarkten en inspecteurs. Zij kunnen met zo’n sensor snel en objectief controleren hoe vers een partij vis is zonder daarvoor monsters naar een laboratorium te sturen.

Op langere termijn denkt Nilghaz dat de sensor voor iedereen handig kan zijn. Nilghaz: “Ons doel is om dit soort sensoren in handzame systemen te stoppen, zodat je ook in de winkel of op de markt de versheid van vis kunt checken.”

De onderzoekers richten zich tijdens hun vervolgonderzoek nu op de vraag of de sensor op den duur ook in slimme verpakkingen ingebouwd kan worden, zodat versheid continu in de gaten wordt gehouden.

We schreven vaker over dit onderwerp, lees bijvoorbeeld ook Is de blauwe vinvis écht het grootste dier aller tijden? en Kustvissers komen met een ingenieus idee dat de zeeschildpad uit hun netten houdt . Of lees dit artikel: Hoeveel microplastics er echt op je bord terechtkomen als je een visje eet .

Schrijf je in voor de nieuwsbrief! Ook elke dag vers het laatste wetenschapsnieuws in je inbox? Of elke week? Schrijf je hier in voor de nieuwsbrief!