Новые сенсоры расскажут, можно ли съесть продукт с истёкшим сроком годности

Новая разработка позволит определить свежесть рыбы и мяса даже после окончания срока годности.

Фото Bokja/pixabay.com.

Фото сенсора в разрезе.

Иллюстрация Imperial College London/Перевод Вести.Наука.

Новый датчик успешно прошёл лабораторные испытания на рыбе и курином мясе.

Фото Imperial College London.

В наши дни почти треть произведённых продуктов питания выбрасывается. Многие из них попадают на свалку даже не распечатанными, а всё потому, что у них истёк срок годности – усреднённый и не самый надёжный индикатор свежести и съедобности еды.

Сегодня люди часто избавляются от вполне годных продуктов, будучи не уверенными в их безопасности. Зачем рисковать здоровьем, если в супермаркете за углом можно купить за небольшие деньги новую пачку нужного товара? Но дело не только в расходах населения и тоннах органического мусора, который попадает на свалки. Поскольку почти вся современная еда продаётся в пластиковых упаковках, то количество и этого вида мусора постоянно растёт.

Учёные из Великобритании придумали, как решить сразу несколько проблем современности. Недавно исследователи из Имперского колледжа Лондона сообщили о создании сенсоров, которые можно печатать прямо на бумаге.

Представленная технология, в отличие от имеющихся подобных изобретений, почти ничего не стоит. По словам создателей, цена созданных ими устройств составляет два американских цента за один датчик (около полутора российских рублей по нынешнему курсу).

Новую разработку назвали электрическими датчиками газа, основой которых стала бумага (paper-based electrical gas sensors, или PEGS). Они реагируют на вещества, выделяющиеся при порче мясных и рыбных продуктов (аммиак и триметиламин).

Фират Гюдер (Firat Güder) совместно с коллегами с факультета биоинженерии применил для создания сенсоров углеродные электроды, напечатанные на простом и доступном материале – целлюлозной бумаге.

Технология основана на способности целлюлозного волокна впитывать влагу. Благодаря ей датчики обладают высокой чувствительностью к водорастворимым газам (именно они начинают выделяться при порче продуктов из мяса и рыбы).

Все используемые материалы нетоксичны, биоразлагаемы и не наносят вреда окружающей среде. Поэтому их можно размещать внутри упаковок с продуктами. PEGS совмещены с микрочипами беспроводной передачи данных малого радиуса действия. Эти чипы могут передавать информацию на мобильное устройство.

Сенсоры уже прошли лабораторное тестирование с использованием упаковок с рыбой и куриным мясом. Устройство быстро обнаружило следы нужных газов. Важно отметить, что при своей низкой стоимости датчики работали так же или лучше других имеющихся на рынке устройств, обнаруживающих аммиак в продуктах.

Кроме того, они надёжнее сенсоров, меняющих цвет при обнаружении потенциально опасных веществ, потому что даже слабовыраженное изменение цвета может интерпретироваться пользователем как признак порчи продукта. Следовательно, ещё пригодная в пищу еда оказывается в мусорном ведре.

Новый датчик успешно прошёл лабораторные испытания на рыбе и курином мясе.
Новый датчик успешно прошёл лабораторные испытания на рыбе и курином мясе.
Фото Imperial College London.

Другим бесспорным достоинством новых датчиков является их способность работать даже при 100%-ной влажности воздуха. Им не нужны специальные температурные условия – сенсоры готовы к работе при комнатной температуре. И наконец, в отличие от других подобных устройств, они реагируют только на газы, выделяющиеся при порче продуктов питания.

По мнению разработчиков, придуманная ими технология со временем заменит этикетки с указанием срока годности.

"Хотя пищевая промышленность и потребители с вниманием относятся к срокам годности, настало время принять технологию, которая определит съедобность пищи с более высокой точностью и уменьшит количество пищевых и пластиковых отходов", – отмечает Гюдер в пресс-релизе.

Исследователи полагают, что из-за дешевизны производства новых датчиков супермаркеты смогут начать их активное использование уже в следующие три года. Покупатели узнают, безопасна ли пища, просто поднеся смартфон к датчику.

Авторы разработки надеются, что их технология найдёт применение и в других областях, например, химии, сельском хозяйстве и даже медицине. Например, "улавливание" некоторых веществ в выдыхаемом человеком воздухе может указать на проблемы с почками или печенью.

Сейчас исследователи изучают, насколько точны сенсоры в условиях пониженной влажности воздуха, а также разрабатывают PEGS, в которых каждый сенсор может детектировать разные химические вещества. Такие датчики смогут улавливать следы различных газов и изменения влажности. Такая технология сможет применяться не только для определения свежести мяса и рыбы, но и самых разных продуктов.

Научная работа британских исследователей напечатана в издании ACS Publications и находится в открытом доступе.

Не так давно "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о технологии, значительно увеличивающей срок годности молока, а также о датчиках, которые подарят человеку шестое чувство.