El documento describe las aplicaciones y perspectivas de los biosensores en el control y calidad de procesos y productos alimenticios. Los biosensores se usan ampliamente en la industria alimentaria para determinar la composición físico-química y microbiológica de los alimentos de manera rápida y económica. Algunas aplicaciones clave incluyen el análisis de residuos de agroquímicos, toxinas, alérgenos, patógenos y organismos genéticamente modificados.

1. B I O S E N S O R E S :
A P L I C A C I O N E S Y P E R S P E C T I V A S E N E L C O N T R O L Y C A L I D A D
D E P R O C E S O S Y P R O D U C T O S A L I M E N T I C I O S
R E S U M E N D E L A R T I C U L O C I E N T I F I C O :
Publicado en la revista VITAE,: Claudio Jimenez C. y Daniel E. Leon P.
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E
M O Q U E G U A
F l o r e s A p a z a D e n y s H e r n á n
2016205010
R o d r í g u e z M o l l a p a z a J h i m y S e r g i o
2016205030
E S C U E L A P R O F E S I O N A L D E I N G E N I E R I A
A M B I E N T A L
F A C U L T A D D E I N G E N I E R I A S
R E V I S A D O P O R :
Dr. Hebert Hernán Soto Gonzales
PRESENTADO POR:
I L O - P E R Ú 2 0 2 0
RESUMEN REALIZADO PARA EL CURSO DE BIOTECNOLOGIA

2. Residuos de agroquímicos
Toxinas
Alérgenos
Presencia de patógenos
Materiales antinutrientes
Presencia de organismos genéticamente modificados,
Control de procesos
Contaminantes ambientales
En tiempo real.
BIOSENSORES:
Aplicaciones y
perspectivas en el
control y calidad
de procesos y
productos
alimenticios
Fisicoquímica
Microbiológica
Bromatología
Sensorial y estabilidad
de materias primas
Productos y procesos
terminados
R
E
S
U
M
E
N
CALIDAD
La
Industria alimentaria
Hace uso de
Biosensores
Objetivo:
Determinar los
métodos analíticos
de los alimentos
Mediante
procesos
INTRODUCCION
Población de
consumidores
de alimentos
Asegurando la calidad
fisicoquímica y
microbiológica.
Mayor población
Mayor producción
de alimentos
Análisis de la composición de los alimentos
Biosensor
Conformado por:
Un elemento biológico de
reconocimiento
(Célula, tejido, receptor, ácido nucleico,
enzima, ribozima o anticuerpo, entre otros)
Nanomateriales (Nanopartículas,nanocompuestos)
Materiales inteligentes ó
compuestos biomiméticos
Aptáremos, polímeros de microporosidad intrínseca,
sondas de ácidos nucleicos
Asociado a un mecanismo
de detección e
interpretación
Desde el año 1960
Orientados a aplicaciones
clínicas y de
impacto bioquímico
1962
Primer sensor enzimático para
determinar
la concentración
de glucosa en sangre a través
de la reacción
catalizada por la glucosa oxidasa
Ventajas de los biosensores:
Alta sensibilidad, selectividad y reproducibilidad. puesto que las mediciones de nutrientes, micronutrientes, contaminación por residuos, toxinas y productos
metabólicos se encuentran en concentraciones a nivel de trazas, además son de fácil manejo, bajo costo y corto tiempo de análisis, son eficientes, ya que disminuyen
los tratamientos de las muestra; fáciles de operar y transportar, automatizables, incorporables en sistemas microscópicos, multianálisis, y quizá una de las ventajas
más trascendentales para la industria de alimentos, permiten obtener resultados en tiempo real.
Propiedades ópticas,
fisicoquímicas, eléctricas.

3. T
I
P
O
S
D
E
B
I
O
S
E
N
S
O
R
E
S
Tipo de interacción
Sensores de
interacción biocatalítica
Sensores de
bioafinidad
Sistema de transducción
Transductores ópticos Transductores electroquímicos
Transductores potenciométricos
de luz direccionada-
LAPS
Transductores nanomecánicos
Trasductores piezoeléctricos
Trasductores termométricos
sistemas in-situ
constituidos por organelos,
células, tejidos, sistemas enzimáticos o multienzimáticos
de origen animal o vegetal
Utilizados para:
Detección de sustratos mediante el comportamiento
estequiométrico de productos o reactivos, o mecanismos
de inhibición enzimática.
Capacidad para formar complejos
entre el analito de interés y el receptor
Dichas interacciones generan respuestas
que demandan sistemas de alta sensibilidad
y precisión, cuantificándose a través del seguimiento
cinético.
Caracterizados por tener inmovilizado
en sus extremos el elemento de reconocimiento y
el elemento de detección
Presencia de marcadores que permitan
detectar cambios
entre el analito y el elemento de reconocimiento y
difundirlos a través de la fibra
Caracterizados por su capacidad de
convertir la
señal obtenida en una señal eléctrica
Los biosensores mas comúnmente utilizados son los
de tipo impedimétrico, conductimétrico,
potenciométrico
y amperométrico.
Son de gran impacto y proyección en estudios
de genotoxicidad
Constituidos por una microplaca
de silicio donde se inmoviliza el
elemento de reconocimiento
biológico (anticuerpos):
Caracterizado por entrar en resonancia
ante la exposición a un campo electromagnético
y soportar el elemento de
reconocimiento (proteínas)
Constituidos por una microplaca
de silicio donde se inmoviliza el elemento de
reconocimiento
biológico (anticuerpos): la determinación
se efectúa por medio del cambio en la tensión
superficial entre los dos componentes
De gran robustez en reacciones enzimáticas y
proceso exotérmicos
permite determinar valores pk
para sustancias a muy baja concentración

4. Usos frecuentes de la tecnología de biosensores en
la cadena productiva de los alimentos
Composición, alérgenos y antinutrientes. Residualidad de pesticidas Productos veterinarios
Toxinas bacterianas y microorganismos
Otras aplicaciones
En matrices alimentarias se destacan en el análisis de la composición, compuestos xenobióticos como pesticidas, dioxinas, fármacos, aditivos,
hidrocarburos poliaromáticos; patógenos y toxinas de origen bacteriano, procesos de trazabilidad, determinación de organismos
genéticamente modificados, alérgenos, antinutrientes, control de procesos y estabilidad.
Los nutrientes primarios, en general, constituyen
el cuerpo del alimento
cumplen el efecto
fortificante o enriquecedor, o que fundamentalmente
ayuden a mejorar la vida media del producto
aditivos mas utilizados se destacan los
antioxidantes, los acidulantes, los secuestrantes, los
agentes quelantes, los estabilizadores de espuma, los
colorantes, los saborizantes, y los antimicrobianos,
entre otros.
Los pesticidas constituyen una de las principales
barreras fitosanitarias y quizá el mayor reto agrícola
de la globalización.
Dentro de los productos veterinarios de mayor
impacto, están los antibióticos, utilizadas no solo
con fines terapéuticos, sin que en algunos casos para
promover el crecimiento y el peso de los animales.
Su mayor utilidad se da en la industria avícola y en
la bovina, aunque se extiende a la producción de
carne, leche, y otros insumos para la industria de
alimentos.
El aseguramiento de la calidad microbiológica
de alimentos es un factor determinante dentro de
los parámetros de seguridad alimentaria debido a
las características de humedad y de nutrientes que
poseen los alimentos y los piensos para animales,
los cuales se convierten en el sitio ideal para el
desarrollo y reproducción de bacterias, hongos,
levaduras y protozoarios.
La combinación de biosensores con secuencias
de DNA y diferentes tipos de transductores,
como los piezoeléctricos, constituye una potente
herramienta para el análisis de organismos genéticamente
modificados (64-65), los cuales tienen
control riguroso en bloques económicos como la
Unión Europea. Lo anterior se complementa con
las técnicas de biología molecular, con lo cual se
han obtenido grandes resultados en el análisis de
virus y priones.