Deteção rápida de fraude alimentar no local

A fraude alimentar tem vindo a aumentar desde há anos. A elevada procura, a intensa concorrência de preços e as complexas cadeias de abastecimento criam as condições ideais para a rotulagem incorrecta. Se forem utilizados ingredientes nocivos, este tipo de fraude pode representar sérios riscos para a saúde. Até agora, a deteção de alimentos falsificados tem exigido análises laboratoriais dispendiosas e demoradas. Além disso, os sistemas de análise laboratorial requerem especialistas treinados para operar o equipamento e interpretar os dados. Os investigadores do Fraunhofer estão a trabalhar para resolver este problema. No projeto PUMMEL do Fraunhofer PREPARE, as equipas de investigação dos Institutos Fraunhofer de Microssistemas Fotónicos IPMS, de Biologia Molecular e Ecologia Aplicada IME e de Engenharia de Processos e Embalagens IVV estão a combinar as suas competências fundamentais em métodos de medição por cromatografia gasosa, desenvolvimento de sensores e deteção química. O seu objetivo é desenvolver um sistema móvel de sensores de cromatografia gasosa para a deteção rápida no local de compostos orgânicos voláteis (COV). Os COV são compostos químicos que revelam informações sobre a composição de um material ou possíveis perigos para a saúde e podem assinalar alterações nas caraterísticas do produto. A deteção de COVs desempenha um papel importante em muitos domínios, incluindo a qualidade e segurança alimentar, os cuidados de saúde, a segurança civil, a agricultura e a indústria química.

Dois casos de utilização industrialmente relevantes

"Existe uma clara necessidade de uma tecnologia de medição no local económica, rápida e robusta que produza resultados imediatos", afirma Olaf Hild, Chefe de Departamento do Fraunhofer IPMS. "O nosso sistema não é universal, mas a sua conceção modular torna-o adequado para uma vasta gama de aplicações. No projeto PUMMEL, estamos a concentrar-nos em dois casos de utilização industrialmente relevantes. Em primeiro lugar, a identificação de azeite falsificado, que se encontra entre os dez produtos alimentares mais frequentemente falsificados, e, em segundo lugar, a deteção de plásticos reciclados contaminados que se podem acumular nos materiais de embalagem. Isto é particularmente significativo, dado que a taxa de reciclagem atingiu um recorde de quase 70 por cento em 2025. Para este fim, estamos a desenvolver dois demonstradores de aplicações específicas para a deteção de COV". Mark Bücking, chefe de departamento do Fraunhofer IME, acrescenta: "Estamos a alinhar os interesses industriais com os desafios científicos, com foco na inovação tecnológica que serve a economia alemã e europeia".

O sistema móvel - do tamanho de uma mala a tiracolo, uma vez concluído - será constituído por uma coluna de cromatografia gasosa baseada em pastilhas de silício (coluna GC), um detetor ou sensor, preparação integrada de amostras, eletrónica de controlo e processamento de dados e uma fonte de alimentação. "A cromatografia gasosa (CG) é um método analítico utilizado para separar, identificar e quantificar misturas de substâncias. É adequado para compostos gasosos ou facilmente vaporizáveis que não se decompõem por vaporização", explica Olaf Hild. "Um gás de arrastamento transporta primeiro a amostra através da coluna de GC, que gravámos num chip de silício que aquece e arrefece rapidamente." No interior da coluna, as moléculas de gás interagem com as paredes internas revestidas de polímero. Os COVs reagem com o revestimento interno consoante a sua afinidade e a mistura é separada. No final da coluna de GC baseada em chips, um detetor mede as substâncias separadas pelas suas caraterísticas moleculares, gerando um cromatograma de gás com picos que revelam a composição da mistura. O Fraunhofer IME encarrega-se da análise dos dados de medição. No caso do azeite, o objetivo é determinar parâmetros como o país de origem, a idade e o grau de pureza.

Testes iniciais concluídos com sucesso

Os testes actuais utilizando uma coluna GC convencional de três metros demonstram uma separação fiável dos COVs e permitem uma análise eficaz das amostras. As colunas de GC em cromatógrafos de gás convencionais de laboratório de alta qualidade têm frequentemente mais de 30 metros de comprimento e proporcionam uma maior eficiência de separação, mas este nível de eficiência não é necessário para a avaliação da qualidade da maioria dos alimentos. Entre outros desafios, os investigadores do Fraunhofer estão a trabalhar na conceção de colunas GC miniaturizadas capazes de proporcionar uma separação suficiente de COVs específicos de diferentes alimentos.

"Com o nosso sistema, visamos não especialistas, como engarrafadores e inspectores de entrada de mercadorias, que podem facilmente operar o dispositivo após um breve briefing", diz Tilman Sauerwald, investigador do Fraunhofer IVV, onde os demonstradores estão atualmente a ser desenvolvidos. "Os componentes do nosso sistema podem ser adaptados a aplicações específicas, tornando-o adequado para o controlo de qualidade numa série de contextos diferentes, incluindo a análise de plásticos reciclados. Temos todo o gosto em trabalhar com parceiros industriais para desenvolver aplicações personalizadas".

Os pesquisadores apresentarão alguns resultados do projeto de 24 a 27 de março de 2026 na feira Analytica em Munique, no estande conjunto da Fraunhofer no Hall 3, Stand 312.