La spectroscopie NIR offre une méthode simple et économique pour tester les allergènes alimentaires

Les allergies alimentaires posent un risque important pour la santé, entraînant de nombreuses hospitalisations chaque année, car même des traces d’allergènes peuvent déclencher des réactions graves. La contamination croisée des produits alimentaires peut se produire facilement dans le processus de production, il est donc important de disposer de méthodes fiables de test des allergènes.

UN nouvelle étude menée à l’Université de l’Illinois explore l’application de la spectroscopie proche infrarouge (NIR) pour détecter trois types d’allergènes dans la farine de quinoa. Les chercheurs disent que la méthode est rapide, facile, non invasive, peu coûteuse et très précise.

« Détecter les composants allergènes frelatés dans les aliments pourrait profiter à des millions de personnes dans le monde qui souffrent d’allergies alimentaires », a déclaré Qianyi (Lisa) Wu, étudiante de premier cycle au Département de génie agricole et biologique, qui fait partie du Collège d’agriculture, de consommation et de Sciences de l’environnement et le Grainger College of Engineering de l’U de l, et auteur principal de l’article. Le projet a été soutenu par une subvention du Bureau de la recherche de premier cycle à l’U de I.

« Nous utilisons un appareil NIR pour mesurer les informations spectrales à travers la réflectance de la lumière dans les échantillons. Nous avons testé des modèles avec différentes longueurs d’onde pour déterminer le meilleur système NIR pour la détection des allergènes », a-t-elle ajouté.

Les chercheurs ont utilisé la spectroscopie NIR pour identifier trois allergènes courants – l’arachide, le sésame et le blé – dans la farine de quinoa, une céréale sans gluten souvent utilisée comme substitut du blé. Le quinoa frelaté ou contaminé pourrait être dangereux pour les personnes allergiques, il est donc crucial de détecter toute présence d’allergènes.

Les méthodes de laboratoire traditionnelles pour la détection des allergènes impliquent généralement des analyses d’ADN complexes qui nécessitent un équipement coûteux et un personnel spécialisé. Ces méthodes prennent du temps, impliquent l’utilisation de produits chimiques et entraînent souvent la destruction de l’échantillon. Les scientifiques de l’industrie recherchent donc de meilleures approches pour détecter les allergènes.

« La spectroscopie NIR offre de nombreux avantages. Elle est non destructive, non invasive et n’utilise pas de produits chimiques. Elle fournit des résultats en temps réel et, avec une courte période de formation, n’importe qui peut effectuer l’analyse », a déclaré Mohammed Kamruzzaman, assistant. professeur en ABE et conseiller pédagogique de Wu. Kamruzzaman est l’auteur correspondant sur le papier.

La spectroscopie NIR utilise la lumière proche infrarouge pour mesurer l’absorbance de différentes longueurs d’onde, a expliqué Kamruzzaman.

« Chaque matériau a une « empreinte » unique d’absorption de la lumière. Lorsque des allergènes sont présents dans la farine de quinoa, l’instrument NIR peut les détecter. Ensuite, nous utilisons l’apprentissage automatique pour analyser les informations recueillies, ce qui nous permet d’identifier les allergènes et de quantifier leur concentration. , » il a dit.

La spectroscopie NIR est une méthode d’analyse indirecte, elle n’est donc pas précise à 100 % mais s’en rapproche beaucoup. Même s’il ne capture pas la quantité exacte de contaminants présents dans les aliments, il identifiera si l’allergène est présent ou non, et c’est ce que le consommateur doit savoir, a déclaré Kamruzzaman.

D’autres techniques se concentrent généralement sur la détection d’un seul allergène, mais cette méthode peut détecter plusieurs allergènes simultanément. Il peut facilement être modifié pour détecter des allergènes supplémentaires et tester d’autres produits que le quinoa.

Les chercheurs ont déclaré qu’il ne serait pas difficile de développer des capteurs miniatures à faible coût basés sur leur méthodologie. Ces capteurs peuvent être utilisés dans divers environnements, y compris les installations industrielles, les restaurants et même les maisons. À terme, il pourrait même être possible d’avoir une application pour téléphone portable capable de détecter les allergènes alimentaires sur place.

Wu a déclaré que l’opportunité de mener des recherches en tant qu’étudiante de premier cycle a joué un rôle déterminant dans la décision de ses projets futurs.

« Au cours de ma deuxième année, j’ai assisté à une réunion de l’American Society of Agricultural and Biological Engineers (ASABE) et le Dr Kamruzzaman a prononcé un discours présentant son sujet de recherche. J’ai pensé que cela semblait vraiment intéressant, alors je l’ai contacté, et c’est ainsi que je me suis impliqué. « , a déclaré Wu. « Je pensais faire des études supérieures, mais je n’en étais pas tout à fait certain. Après avoir été engagé dans la recherche pendant plusieurs années, j’ai découvert ma passion. »

Wu a reçu une bourse de recherche distinguée de l’U of I Graduate College Illinois et, après avoir obtenu son baccalauréat en mai 2023, elle poursuivra directement dans un programme de doctorat en ABE avec Kamruzzaman.

« Lisa a fait un travail exceptionnel grâce à une petite subvention du Bureau de la recherche de premier cycle. Il est vraiment inspirant pour les étudiants de premier cycle de réaliser qu’ils peuvent faire des recherches significatives et publier leurs résultats. Cela peut motiver d’autres étudiants à s’engager avec le corps professoral et à participer activement. poursuivre des opportunités de recherche. Je suis toujours ouvert aux étudiants qui me contactent pour une éventuelle implication dans des projets de recherche », a ajouté Kamruzzaman.

L’article, « Détection sans réactif d’allergènes multiples dans la farine sans gluten à l’aide de la spectroscopie NIR et de l’analyse multivariée », est publié dans le Journal de la composition et de l’analyse des aliments.