Люди ежедневно выбрасывают массу испорченных продуктов. Ученые хотят исправить эту проблему с помощью маленького недорогого сенсора, который позволит лучше отслеживать свежесть еды.
Печальная статистика
Ежегодно примерно треть всех продуктов питания, производимых в мире, портится и пропадает впустую. Это около 1,4 миллиарда тонн продовольствия. Такая ситуация неприемлема по целому ряду причин.
Во-первых, испорченные продукты невероятно дорого обходятся мировой экономике. Во-вторых, примерно 10% парниковых газов генерируется в результате производства продуктов питания, которые не съедаются, а портятся.
Наконец, плохой контроль за состоянием продуктов питания может приводить к пищевым отравлениям, что также наносит ущерб как обычным людям, так и экономике в целом.
Исследователи из Университета Коч (Турция) хотят решить эту проблему. Они разработали крошечный сенсор, который может контролировать свежесть пищи в режиме реального времени. Ему не нужна батарейка, а данные он передает на смартфон по беспроводной связи.
Как это работает?
Когда богатые белком продукты, такие как мясо, курица и рыба, начинают портиться, они производят биогенные амины. Это органические соединения, которые являются показателями качества пищи и потенциально токсичны для человека. Хотя биогенные амины являются золотым стандартом для мониторинга порчи пищевых продуктов, они требуют измерения с помощью дорогостоящих инструментов, которые должны эксплуатироваться квалифицированным персоналом.
Новый сенсор работает намного проще. Он изготовлен из простого в синтезе полимера, ламинированного на электродах, которые используют емкостное зондирование для обнаружения биогенных аминов. Сенсор весит около 2 г и имеет размер около 2 см. Сенсор использует технологию ближней связи (NFC) для передачи информации на смартфон. Чипу не нужна батарея, так как он получает питание от смартфона в момент считывания актуальных данных.
Испытания
Исследователи протестировали датчик на упакованных куриных грудках и стейке. Образцы мяса хранились в разных условиях: в морозильной камере, в холодильнике, при комнатной температуре.
В течение трех дней емкость датчика, контролирующего образцы при комнатной температуре, повышалась, указывая на то, что биогенные амины высвобождались из мяса по мере того, как оно портилось. По словам исследователей, это указывает на то, что датчик эффективно обнаруживал признаки порчи мяса.
«Мы проверили датчик, используя образцы курицы и говядины, хранящиеся в различных условиях хранения, чтобы продемонстрировать реальное применение сенсора. Датчик показал надежную производительность, так что порча продуктов была предсказана во время трехдневного измерения по мгновенным показаниям, снятым с помощью мобильного телефона. На третий день образцы, хранящиеся при комнатной температуре, показали изменение чувствительности датчика на 700% по сравнению с образцами, хранящимися в морозильной камере, что доказывает эффективность датчика при обнаружении порчи мяса», - говорится в пресс-релизе.
Исследователи говорят, что их датчик прост в использовании, дешев в изготовлении и позволяет непрерывно контролировать богатые белком продукты на полках супермаркетов или дома.
Описание устройства опубликовано в журнале Nature Food.
