Ученые представили инновационный биосенсор, который умеет мгновенно распознавать первые признаки того, что мясо начинает портиться.
Почему свежесть мяса важна?
Свежесть мяса напрямую влияет на его качество и безопасность. Несмотря на современные методы хранения, позволяющие перевозить мясо по всему миру и употреблять его долгое время после забоя, процессы старения неизбежны.
Потребление несвежего мяса может привести к серьезным проблемам со здоровьем. Бактерии, такие как сальмонелла, кишечная палочка и кампилобактер, быстро размножаются в стареющем мясе, вызывая пищевые отравления. Симптомы включают тошноту, рвоту, диарею, боли в животе, а в тяжелых случаях - обезвоживание и дисфункцию органов. Правильная оценка свежести мяса имеет решающее значение для предотвращения подобных заболеваний и обеспечения безопасности потребителей.
Биосенсор для контроля качества
Ведущие исследователи из Вьетнамской академии науки и технологий (VAST) разработали новейший биосенсор. Он использует электроды из графена, модифицированные наночастицами оксида цинка, и способен точно определять гипоксантин (HXA) - ключевой показатель свежести мяса.
Биосенсор изготовлен из полиимидной пленки, которая с помощью лазерного импульса превращается в пористый графен. Наночастицы оксида цинка, внедренные в электрод, притягивают молекулы HXA к его поверхности. При взаимодействии HXA окисляется и передает электроны, что приводит к скачку напряжения. Эта линейная зависимость между концентрацией HXA и увеличением напряжения позволяет легко определить свежесть мяса.
В отличие от традиционных методов, которые могут быть дорогостоящими, трудоемкими и требуют специальных знаний, новый биосенсор обладает рядом преимуществ. Автор разработки Нго Тхи Хонг Ле отмечает: "По сравнению с современными методами анализа пищевых продуктов, такими как высокоэффективная жидкостная хроматография... биосенсоры, подобные нашему, имеют превосходные преимущества по скорости, портативности, высокой чувствительности и селективности".
Тестирование и практическое применение
Эффективность биосенсора была тщательно протестирована, продемонстрировав выдающиеся результаты с точностью свыше 98% при обнаружении уровня HXA. Практическое применение на свиной вырезке дало многообещающие результаты, подтвердив применимость биосенсора в реальных условиях.
"Во Вьетнаме свинина является самым потребляемым мясом", - подчеркивает Ле, акцентируя важность контроля качества свинины в пищевой промышленности. Однако возможности биосенсора не ограничиваются свининой, он предлагает универсальное решение для оценки свежести различных мясных продуктов.
Внедрение данного биосенсора знаменует собой значительный шаг вперед в обеспечении безопасности и качества пищевых продуктов. Благодаря своим быстрым и точным возможностям оценки, биосенсор обладает огромным потенциалом для широкого внедрения в пищевой промышленности, гарантируя потребителям уверенность и соответствие нормативным требованиям.
Несмотря на многообещающие результаты, необходимо решить такие проблемы, как масштабируемость и рентабельность производства. Дальнейшие исследования могут быть направлены на оптимизацию производственных процессов и изучение дополнительных применений помимо тестирования свежести мяса, например, в фармацевтике или мониторинге окружающей среды.
Исследование опубликовано в журнале AIP Advances.
