En busca de artistas de la supervivencia
Un sistema de cámara minimiza el riesgo para la salud en el consumo de productos alimenticios marinos
Cada año se procesan en la Unión Europea cerca de 6 millones de toneladas de pescado. Éste se somete a estrictos controles legales con el fin de minimizar los riesgos para la salud de los consumidores. Si el pescado de agua salada contiene parásitos y queda crudo tras cocinarlo, éstos pueden resultar peligrosos para las personas que consumen dicho pescado. El riesgo de infección depende del grado de vitalidad de los parásitos, como ocurre con los anisákidos. La empresa alemana technet GmbH, radicada en Stuttgart, ha desarrollado un sistema que registra los contornos y los parámetros superficiales de los parásitos con ayuda de una cámara industrial USB 3 uEye CP de IDS, a partir de los cuales determina las energías de curvatura de cada larva. A continuación a través de la energía de curvatura se establece una relación con el metabolismo y se determina la vitalidad.
Aplicación
El consumo de pescado de agua salada crudo o poco cocinado es la causa de que cada año varios miles de personas se infecten con larvas de Anisakis spp. o de Pseudoterranova spp., nematodos parásitos que pueden provocar distintos cuadros clínicos y reacciones alérgicas. Por esa razón la UE impone normas estrictas de prevención, como el tratamiento previo del producto en crudo (como la ultracongelación a -20° C en el núcleo del alimento durante un periodo mínimo de 24 horas) y diversos controles de los productos alimenticios marinos. Su objetivo principal es comprobar la viabilidad de los anisákidos en productos de la pesca.
Contexto
Los parásitos tienen un ciclo vital complejo y son ingeridos por los peces como especie puente a través de la alimentación. A través de las actividades de la pesca pueden acceder a los productos alimenticios marinos y transmitirse a los humanos. El pescado y las sepias se someten a controles alimentarios en los que se extraen muestras de tejido que se analizan en el laboratorio para detectar la presencia de larvas de nematodos. En particular su grado de vitalidad es un indicio de un posible riesgo para la salud de las personas.
En microbiología la vitalidad se determina por medio de la tasa de reproducción (recuento de bacterias), pero este procedimiento no se puede aplicar a las larvas de nematodos. El campo de los productos alimenticios marinos las muestras de tejido se descomponen por medio de una digestión artificial que no daña las larvas que contienen. En un segundo examen se hace una clasificación aproximada de la vitalidad comprobando visualmente el grado de movilidad y se les asigna el estado de "vivo" o "muerto". No obstante, el grado de movilidad no es un indicador fiable de la capacidad infectiva de las larvas de nematodos, dado que pueden caer temporalmente en un estado de inmovilidad.
Fiabilidad de la prueba con procesamiento de imágenes
El Viability Test Device (VTD) de la empresa technet GmbH es un sistema de medición que se ocupa de tales incertidumbres. Lleva a cabo una comprobación óptica independiente y automatizada. La base del sistema es una cámara USB 3.0 de IDS Imaging Development Systems GmbH, que se coloca en vertical sobre una placa Petri. Dentro de una región de longitud de onda estrecha en el espectro de infrarrojo cercano (NIR) se generan series de imágenes de las muestras utilizando luz transmitida que se complementan con mediciones de temperatura por infrarrojos. En cada una de las imágenes se escriben los datos de la cámara, la temperatura, la iluminación, la posición y el tiempo. Este completo registro del análisis de los datos en bruto garantiza un alto nivel de trazabilidad de los resultados de la prueba.
La cámara del sistema VTD genera series de 2 imágenes por segundo de las que se derivan formas estáticas y dinámicas. Sirven de parámetro de decisión para el procesamiento posterior. En las series de imágenes se identifica cada una de las larvas, se determinan sus contornos en 2D y se representan datos geométricos en un modelo de membrana en 3D del parásito marino con la asunción (realista) de una sección circular. Con este modelo se calculan las características mecánicas de las larvas, en especial sus energías de curvatura, teniendo en cuenta detalles biológicos. Por consiguiente mediante la captura de imágenes se determina de forma segura y reproducible la vitalidad independientemente de los movimientos y de la apreciación visual del examinador.
En el sistema VTD, Technet utiliza una cámara industrial modelo UI-3370CP-NIR-GL Rev.2. Está equipada con un sensor CMOS de 4 megapíxeles rápido y altamente sensible de ams/CMOSIS (CMV4000). Este sensor ofrece una resolución de 2048 x 2048 píxeles.
La innovadora arquitectura de píxeles permite reducir considerablemente el ruido en general y especialmente el ruido de patrón fijo. Gracias a la función de pipelining, la exposición puede continuar durante la lectura, facilitando un procesamiento de los datos más rápido y reduciendo eficazmente el desenfoque de movimiento. El enorme formato óptico de 1“ del sensor proporciona un gran tamaño de píxel y le otorga una elevada sensibilidad lumínica y un bajo nivel de ruido. "El chip cuadrado de la cámara UI-3370CP ofrece imágenes de las placas Petri circulares con una alta densidad de información y una pérdida de datos mínima por las zonas de imagen no usadas. Así, la cámara nos proporciona todos los datos que necesitamos con una alta calidad, lo que es ideal para nuestro sistema de inspección" explica Michael Kroeger, físico de technet y experto en aplicaciones biológicas de tecnologías de membrana.
Perspectiva
La globalización del mercado de productos alimenticios marinos y los controles y mecanismos de seguridad cada vez más estrictos asociados a éstos hacen que los sistemas de inspección automáticos sean indispensables. Con el Viability Test Device, technet ofrece un sistema de control rápido y objetivo para los laboratorios veterinarios y alimentarios. La independencia del factor humano y el registro automático son ventajas claras para el uso diario en el laboratorio. En este caso concreto la producción de muestras de pescado crudo se puede incrementar notablemente. Con ayuda del procesamiento de imágenes el sistema identifica de forma fiable el nivel de peligro de los parásitos marinos, por lo que estos diminutos artistas de la supervivencia lo tendrán más difícil para ocultar su fuerza vital y su capacidad infectiva. En cambio, nosotros los consumidores tendremos garantizado un mayor grado de seguridad alimentaria y un disfrute sin impedimentos de deliciosos pescados y mariscos. ¡Buen provecho!
USB 3 uEye CP: increíblemente rápida y fiable con sensores increíbles
Modelo utilizado: UI-3370CP-NIR-GL Rev.2
Familia de cámaras: uEye CP
Cliente
La empresa technet GmbH es una empresa de software y consultoría para la planificación y el cálculo de estructuras ligeras, el escaneado láser para registros de alta precisión y para la integración de geodatos heterogéneos.
