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SICUREZZA ALIMENTARE - “Spettroscopia mobile utilizzata per determinare dati nutrizionali e freschezza degli alimenti tramite smartphone”

Osram Opto Semiconductors azienda leader mondiale nel settore dell' illuminazione, è ad oggi l'unico player a sviluppare la tecnologia che, attraverso la spettroscopia vicino all'infrarosso basata sulla tecnologia LED, chiamati NIRED, potrà, attraverso l’uso degli smartphone, analizzare i dati nutrizionali, gli ingredienti e la freschezza degli alimenti.

 
Permetterà di misurare oltre alle sostanze nutritive, anche il contenuto calorico e la freschezza degli alimenti con smartphone o dispositivi portatili che già misurano la frequenza cardiaca e la pulsossimetria (la saturazione di ossigeno nel sangue).
 
La loro crescente attenzione alla salute ha accelerato il mercato dei dispositivi detti wearable, consentendo a tutti di monitorare i propri segni vitali.
 
Lo step successivo è quello di aiutare tutti i consumatori attenti alla salute ad analizzare e monitorare gli ingredienti dei loro alimenti.
 
Spettroscopia mobile: come funzionerà?
La spettroscopia vicino all'infrarosso basata sulla tecnologia LED sfrutta l'assorbimento caratteristico della luce di alcuni composti molecolari.
 
Se ad esempio uno spettro luminoso è diretto verso un campione, dalla distribuzione della lunghezza d'onda della luce riflessa è possibile determinare la presenza e la quantità di alcuni ingredienti.
 
E' possibile, ad esempio, misurare il contenuto di proteine degli alimenti, acqua, grassi, carboidrati o zuccheri. Questi dati forniscono un'indicazione di freschezza, qualità e contenuto calorico.
 
Ogni molecola assorbe la luce a diverse lunghezze d'onda specifiche.
 
Utilizzando vari accessori di campionamento, gli spettrometri a infrarossi possono analizzare un'ampia gamma di tipi di campioni come gas, liquidi e solidi.
 
I NIRED pertanto fungono da sorgente luminosa compatta per gli spettrometri.
 

La nuova generazione di soluzioni

La nuova generazione di NIRED integrabili, come l'Oslon Black SFH 4736 o il Synios SFH 4776, grazie a una nuova tecnologia al fosforo e a un'ottica integrata, l'Oslon Black SFH 4736 ha aumentato l'intensità luminosa di un impressionante 60% rispetto ai componenti precedenti. Le ottiche primarie raggruppano il 90% della luce generata all'interno di un fascio luminoso con angolo di +/-40°, fornendo una maggiore potenza ottica per unità di superficie sull'oggetto target, in altre parole, focalizzando la luce esattamente dove è necessaria. Come risultato, una maggiore quantità di luce viene riflessa verso lo spettrometro, generando un segnale misurabile più forte.

“Tecnologia al fosforo e ottica integrata Oslon”

anche il Synios SFH 4776, mostra questo impressionante miglioramento dell'intensità, per un’analisi più semplice della composizione molecolare e un migliore rapporto segnale/rumore. I progressi nel campo della miniaturizzazione consentono ora l'integrazione dei NIRED in applicazioni critiche in termini di spazio come gli smartphone.

“NIRED integrabile Synios”

I NIRED sviluppati da Osram Opto Semiconductors posseggono una base con un chip blu di 1 mm² basato sulla tecnologia UX:3, essa fornisce un'elevata efficienza luminosa anche a correnti elevate.

La sua luce viene trasformata in radiazione infrarossa con l'aiuto di un convertitore al fosforo sviluppato per questa applicazione. Una componente blu residua nella luce aiuta gli utenti a individuare l'area da analizzare. Lo spettro di emissione dei NIRED ha una distribuzione omogenea nel campo dell'infrarosso da 650 nm a 1.050 nm. I LED Oslon Black Flat SFH 4735, Oslon Black SFH 4736 e Synios SFH 4776 di Osram sono i primi e unici sul mercato con questa ampia gamma spettrale vicino all'infrarosso.

Come misurare la freschezza con lo smartphone
Ad oggi è in crescita, una nuova tipologia di dispositivi che utilizzano emettitori a banda larga vicino all'infrarosso: spettrometri compatti che si collegano a database sul cloud per confrontare i dati rilevati con le specifiche di riferimento dei materiali.

Analizzando lo spettro di assorbimento di un materiale sconosciuto e confrontando questa misura con un database di molecole note, abbiamo la possibilità di determinare la presenza e la quantità di alcuni ingredienti, come la percentuale di cacao in una tavoletta di cioccolato.

Potremo presto utilizzare il nostro smartphone per verificare la freschezza degli alimenti al supermercato, misurare le calorie dei propri pasti o verificare se un farmaco è valido e contiene gli elementi prescritti, semplicemente scansionando ogni articolo con lo smartphone.

I primi dispositivi che utilizzano questa nuova tecnologia NIRED sono già stati presentati al mondo consumer: un esempio è il micro-spettrometro SCiO, introdotto dalla startup israeliana Consumer Physics. Gestito dallo smartphone e collegato al cloud, questo dispositivo che utilizza i NIRED di Osram, assomiglia per forma e dimensioni a una scatola di fiammiferi. Sfrutta la spettroscopia a infrarossi per identificare negli alimenti, nella medicina e persino nel corpo umano alcuni composti come grassi, zucchero, acqua o proteine e li analizza in tempo reale, fornendo istantaneamente informazioni rilevanti e utili riguardo il mondo fisico.

Presto si potrà utilizzare questa nuova anche per l'uso professionale ad esempio, per aiutare ad implementare soluzioni di agricoltura intelligente.

Gli agricoltori potranno determinare il momento giusto per la raccolta semplicemente scansionando frutta, cereali o verdura con il NIRED e uno spettrometro installato in uno smartphone o tablet fornirà loro informazioni affidabili sul contenuto di zucchero, acqua, grassi e proteine.