Дәстүрлі түрде зертханада орындау үшін бірнеше сағат немесе күн қажет болатын тағам сапасының сынақтары өндіріс желісінен кетудің қажеті жоқ, бірнеше минутта аяқталуы мүмкін.
«Бұл сала үшін ойын өзгертеді. Бұл сізге зертханадан шығып, өндірістік желіде немесе тіпті далада сынақтан өтуге мүмкіндік береді », - деді Луис Родригес-Саона, Огайо мемлекеттік университетінің тағам ғылымы және технологиясы профессоры.
Соңғы 16 жыл ішінде Огайо штатындағы тамақ жөніндегі ғалым Азық-түлік, ауыл шаруашылығы және қоршаған орта ғылымдары колледжі азық-түлік өнімдерінің сапасын анықтау үшін инфрақызыл технологияны қолдануды зерттеп келеді. Родригес-Саона сонымен қатар колледждің зерттеу бөлімі Огайо ауылшаруашылық ғылыми-зерттеу және дамыту орталығының ғалымы.
Соңғы төрт жыл ішінде портативті сканерлер нарықта пайда болды және оның жұмысы оларды тамақ өнеркәсібінің қажеттіліктеріне бейімдеуде баға жетпес құнды болды.
Родригес-Саона: «Қызанақ шырыны арқылы біз бір минуттан аз уақыт ішінде 12 түрлі атрибуттарды қарай аламыз», - деді. «Мұның бәріне бір үлгіні дәстүрлі жолмен жинау және сынау үшін бірнеше сағат, тіпті күндер қажет емес».
Басқа ынтымақтастықтардың қатарында, соңғы бес жыл ішінде Родригес-Саона компаниямен келісім-шартқа отырды Калифорниялық тағам өңдеушілер лигасы томат шырыны мен томат пастасын сынау үшін. Калифорния елдегі өңделген қызанақтың 90 пайыздан астамын және дүние жүзінде өсірілетін өңделген қызанақтың жартысына жуығын өндіреді.
«Операция керемет», - деді Родригес-Саона. «Олардың көптеген өндірістік желілері бар және олар әр сағат сайын әртүрлі партиялардың сапасын бақылау үшін үлгілерді зертханаға жібереді».
Мұндай сынақ томат шырынының қауіпсіздігі мен сапасын қамтамасыз ету үшін қажет, оның көп бөлігі томат пастасы мен басқа да өнімдерді одан әрі өңдеуге кетеді.
Қазіргі уақытта сала дәстүрлі мониторингті толықтыру үшін технологияны пайдалануда, бірақ Родригес-Саонаның жұмысы оны негізгі сынақ әдісі ретінде пайдалануға рұқсат алуда маңызды рөл атқаруы мүмкін. Осы уақытқа дейін Родригес-Саона бесеуін жариялады ғылыми еңбектер қызанақты өңдеудің инфрақызыл технологиясын қолдану туралы.
«Қазір олар үлгілерді алып, сапаны қамтамасыз ету зертханасына әкеледі және кейбір сынақтарды аяқтауға бірнеше сағат кетеді. Бұл жұмыстарды атқару үшін оларға да білікті мамандар қажет. Бұл көп уақыт пен шығынды талап етеді».
Сынақ өнімге қатысты қандай да бір ақауларды анықтаса, процессор оны жеңілдікпен сатуы немесе оны қайта өңдеуі керек.
«Бірақ бұл құрылғымен – ол өте кішкентай, түскі ас қорабы сияқты – сіз оны өнімнің сапасын нақты уақыт режимінде бағалау үшін зауытқа әкеле аласыз және зертханалық нәтижелердің қайтып келуін күтудің орнына дереу өңдеуге түзетулер енгізе аласыз. .”
Родригес-Саона өз зерттеулерінде жетекші әзірлеушілер, соның ішінде Agilent Technologies және Thermo Fisher Scientific жасаған инфрақызыл сенсорларды пайдаланады. Портативті инфрақызыл жарық құралдары бастапқыда Қорғаныс министрлігіне, Есірткіге қарсы күрес агенттігіне және фармацевтика өнеркәсібіне жарылғыш заттар мен заңсыз препараттардың бар-жоғын анықтау және фармацевтикалық препараттарды контрафактілікке тексеру үшін әзірленген. Портативті сканерлердің кейбіреулері құралдар қорапшалары сияқты үлкен, ал басқалары қолмен ұсталады.
«Біз тамақ өнеркәсібіндегі қосымшаларды қарау үшін бұл құралдарды бірінші болып алдық», - деді ол.
Сынақ процесі алдамшы қарапайым: Бұршақтан кішірек өнім үлгісі сканерге қойылады немесе қолмен ұсталатын спектрометрмен сканерленеді. Инфрақызыл сәуле тағамды құрайтын молекулалардағы нақты функционалдық топтарға бағытталған; әртүрлі молекулалар әртүрлі жиіліктегі жарықты жұтады.
«Бұл жарықты сіңіруге негізделген спектрді жасайды», - деді Родригес-Саона. «Біз іздеп жатқан ақпаратты анықтау үшін бұл спектрді көп нұсқалы талдауға тапсырамыз.
«Мен спектрді панорамалық фотосуретке теңестіремін. Онда көптеген ақпарат бар, бірақ іздеген ақпаратты табу үшін оны мұқият зерттеу керек. Көп өлшемді талдау белгілі бір молекуламен байланысты белгілі бір сигналды анықтау үшін химометрияны пайдалана отырып, мұны істеуге мүмкіндік беретін үлкейткіш әйнек сияқты.
«Негізі, бұл Вальдоны табу сияқты».
Родригес-Саона тамақ өнімдерінің әртүрлі аспектілерін анықтау үшін сканерлерге арналған алгоритмдерді әзірледі және оның зерттеулер нəтижелердің дəстүрлі зертханалық сынақтардағылармен бірдей екенін тексеріңіз. Өңделген қызанақта сыналған тағамдық атрибуттар консистенцияға, құрылымға және дәмге, соның ішінде еритін қатты заттарға, рН, қышқылдық, тұтқырлық, қант және органикалық қышқылдарға бағытталған.
Өңделген қызанақ жұмысынан басқа, Родригес-Саона және оның аспиранттар командасы картоп чиптерінің әртүрлі қасиеттерін зерттеді, соның ішінде мұнай сапасын бағалау және акриламидтің болуы.
Майдың сапасы мәселе болып табылады, өйткені жеуге жарамды майлар мен майлардың бірі болып табылады ең жасанды тағамдар өнеркәсіпте және оларды сынаудың дәстүрлі әдістері көп уақытты қажет етеді, күрделі және қымбат және көп мөлшерде қалдықтарды тудырады, деді Родригес-Саона. Шілдеде ол сессияға модераторлық етеді, Экономикалық дәлелді жалғандық: азық-түлік алаяқтығын анықтаудағы қиындықтар мен инновациялар, Чикагодағы азық-түлік технологтары институтының жыл сайынғы жиналысында және тамақ өнімдерін сататындарды скринингке арналған портативті технологиялар туралы баяндайды.
Картоп чипсыларында және жоғары температурада қуырылған картоптың басқа түрлерінде акриламидтің болуы көптен бері мәселе болып келеді өнеркәсіпте, ал 2010 жылы Біріккен азық-түлік және ауыл шаруашылығы ұйымы мен Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының комитеті оны адам денсаулығына қатысты алаңдаушылық деп атады. Бірақ акриламидті сынау үшін қажетті жабдық көптеген компаниялардың сынақтарды өз бетімен жүргізуі үшін шығынды талап етеді және үлгілерді үшінші тарап зертханасына жіберу нәтиже алу үшін бірнеше апта кетуі мүмкін, деді ол.
«Акриламид деңгейлері қазіргі уақытта тек Калифорнияда ресми түрде белгілі 65 ұсыныстың бөлігі ретінде реттеледі. 1986 жылғы Қауіпсіз ауыз су және улы заттарды қолдану туралы заң, бірақ мен компаниялармен көп сөйлестім және олар оны өлшеудің үнемді жолын тапқысы келеді. Сондықтан біз оны дамыту үшін жұмыс істеп жатырмыз ».
Родригес-Саона да АҚШ Ауыл шаруашылығы министрлігінен қаржыландыруға өтініш беруде.
«Дәл қазір біз компаниялармен жұмыс істейміз және олардың бірегей қолданбаларына сәйкес алгоритмдер әзірлейміз. Бірақ USDA қаржыландыруымен біз акриламид немесе бұрмалау сияқты кейбір негізгі мәселелермен жұмыс істей аламыз және кез келген адамға қол жетімді тағамдарға инфрақызыл сынақ жүргізу алгоритмдерін жасай аламыз ».
Технология туралы көбірек білгісі келетін Огайодағы және басқа жердегі тағам өндірушілері Родригес-Саонамен электрондық пошта арқылы байланыса алады rodriguez-saona.1@osu.edu Немесе 614-292-3339 қоңырау шалыңыз.