Sensor de microagulhas de gelatina muda de cor e revela deterioração de alimentos ainda na embalagem

Pesquisadores liderados por Carlos D. M. Filipe e Tohid F. Didar apresentaram um sensor descartável capaz de indicar, em tempo real, quando peixes e outros produtos ricos em proteína ultrapassam o ponto de consumo seguro. O estudo foi publicado na revista Advanced Science e divulgado em 6 de fevereiro de 2026.

O dispositivo é composto apenas por dois ingredientes de grau alimentício: gelatina e antocianina extraída de repolho-roxo. Na forma seca, esses materiais formam microagulhas rígidas que perfuram filmes plásticos selados; em contato com a umidade do alimento, transformam-se em hidrogel e ativam o corante. À medida que a deterioração aumenta o pH do produto, a cor muda gradualmente de roxo para azul, sinal visível a olho nu.

Processo de fabricação

As microagulhas são produzidas em três etapas: gelificação, congelamento a 20 °C durante a noite e desidratação a 30 °C por 24 horas. O congelamento cria ligações físicas na matriz de gelatina, conferindo rigidez em temperatura ambiente e rápida reidratação depois.

Após testar concentrações de gelatina de 5 %, 10 %, 15 % e 20 % (m/v), a formulação de 15 % foi a escolhida. Em testes mecânicos, a altura das microagulhas diminuiu apenas 12,8 % sob 100 gramas-força e 55,1 % sob 600 gramas-força, indicando elevada integridade estrutural.

Desempenho na embalagem

Em filmes de polietileno de 14 µm de espessura, as microagulhas perfuraram o material em mais de 93 % dos casos e puderam ser reutilizadas dez vezes sem perda de eficácia. O sensor também funcionou em ângulos variados e em outras espessuras de embalagem.

Sensibilidade ao pH

A incorporação de antocianina foi testada em 0,1 %, 0,5 % e 0,9 % (m/v). A concentração de 0,5 % proporcionou melhor equilíbrio entre intensidade de cor e robustez, registrando variação média de 8,8 % na faixa de pH 6,0–8,0, típica do processo de deterioração de pescado.

Testes com peixe refrigerado

Em ensaios com arinca embalada, os sensores mantiveram tonalidade roxa nos dois primeiros dias, quando o pH permaneceu abaixo de 7,0. No terceiro dia, ao atingir o limiar de deterioração, a cor passou a azul e intensificou-se no quarto dia. A leitura do canal vermelho em fotos de smartphone caiu de 99,6 para 57,1 unidades arbitrárias nesse período.

Sensor de microagulhas de gelatina muda de cor e revela deterioração de alimentos ainda na embalagem - Imagem do artigo original

Imagem: Nanowerk https

Para produtos já abertos, a versão rápida do sensor, aplicada diretamente sobre o alimento, completou a transição de cor em 45 minutos, com diferenças estatísticas detectáveis após 15 a 30 minutos. Resultados semelhantes foram obtidos em ensaios com bacalhau e tilápia.

Classificação por inteligência artificial

Um modelo de rede neural convolucional treinado com 30 imagens de sensores usados classificou fotos feitas por celular como “fresco” ou “estragado” com 100 % de acurácia em 25 imagens de teste, sem falsos positivos ou negativos.

Todos os componentes do sensor são biodegradáveis, de baixo custo e dispensam processos químicos complexos ou equipamentos eletrônicos, o que pode facilitar a produção em escala industrial e reduzir o desperdício de alimentos associado a datas de validade impressas.

Com informações de Nanowerk

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