Sistema sensorial inteligente y modular para la detección de gases y compuestos volátiles en la producción de hortalizas

La industria hortícola presenta varios retos que afectan tanto a su viabilidad económica como a su sostenibilidad medioambiental (control de calidad, efectos del cambio climático, problemas de infraestructura, enfermedades y pérdidas). Por tanto, se necesita una solución innovadora que garantice la calidad y la sostenibilidad del producto. Además, la detección de compuestos orgánicos volátiles (COVs) como el etileno, o el hexanal, entre otros, son cada vez más importantes para la evaluación de la calidad, el control de plagas y la seguridad alimentaria. Mediante el empleo de métodos de detección sensibles, los productores pueden controlar la presencia de COVs relacionados con los procesos metabólicos, las fases de maduración y el deterioro de vegetales. En este proyecto, se desarrollará un prototipo optimizado para este sector. Las narices electrónicas (NEs) proporcionan un enfoque rápido y no destructivo para evaluar los perfiles de aroma con menor coste y mayor facilidad de uso. Aunque han pasado varias décadas desde la aparición de los primeros dispositivos, y se han registrado grandes avances, las NEs siguen presentando limitaciones relacionadas con la deriva, la sensibilidad cruzada de los sensores y la necesidad de calibración continua, que han dificultado su adopción generalizada en la industria. A pesar de esto, las NEs presentan aplicaciones prometedoras en diversas industrias, (alimentaria, farmacéutica y control de calidad). La combinación de sensores semiconductores de óxidos metálicos (MOX) con sensores de principios de funcionamiento diferentes (ej. ópticos o electroquímicos) aporta enormes mejoras en el rendimiento global de estos dispositivos analíticos. En este contexto se inició el proyecto NEOGAS, centrado en innovadores sensores de gases que miden simultáneamente las propiedades ópticas y eléctricas ofreciendo un aumento significativo del rendimiento en comparación otros sistemas existentes. Este proyecto ha contribuido al avance tanto de las tecnologías de detección de gases como de NEs y ha creado demostradores que pueden transferirse comercialmente. La propuesta actual, VEGGIeNOSE, pretende validar estos avances y acercar el producto a la realidad integrando los principales hallazgos del proyecto anterior y ampliando su aplicación a la industria de las hortalizas. El objetivo principal de VEGGIe-NOSE consiste en desarrollar un prototipo de sistema multisensor de detección de gases para la monitorización ambiental y la identificación de marcadores emitidos por las plantas mediante el uso de sensores con diferentes principios de funcionamiento (MOX, ópticos, electroquímicos y otros) combinados con técnicas de fusión de datos basadas en inteligencia artificial y aprendizaje automático. Se presenta una solución modular, de bajo coste y portátil para hacer el prototipo más versátil para el mercado, permitiendo una composición variable del conjunto de sensores. Incluirá los principales sensores desarrollados en el proyecto NEOGAS, y otros MOX comerciales electroquímicos y ópticos. Esta modularidad permite su optimización para diversas aplicaciones medioambiente, la industria alimentaria y química, la seguridad y la sanidad, entre otras).