Газ долой: новый прибор должен определить свежесть еды за полчаса
Прибор для экспресс-анализа продуктов сможет выявить опасную еду всего за 30 минут и отправить предупреждение на мобильный телефон. В основе разработки — поиск газов, выделяемых болезнетворными бактериями, наличие которых определяется с помощью чувствительных полимерных пленок. Предполагается, что устройство будет использоваться как в мясоперерабатывающей промышленности и магазинах, так и в быту. Промышленный образец планируется создать до конца 2020 года. В ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН «Известиям» сказали, что сейчас многие участники рынка стремятся создать экспресс-методы определения качества продуктов — это как электронные приборы, так и тест-полоски. Успех будет зависеть от соотношения цены и качества, считают эксперты.
Мясной газ
Сейчас свежесть еды можно достоверно определить лишь лабораторными методами — для этого специалисты берут образцы продуктов и пытаются выделить из них бактериальные культуры, которые могут нанести вред человеку. Однако подобный метод требует времени (обычно процесс занимает более 10 часов) и специального оборудования, с которым могут обращаться только профессионалы. Упростить процесс оценки взялись российские специалисты, которые создали прибор, способный определить наличие вредных микроорганизмов самостоятельно и всего за полчаса.
— Наша идея заключается в том, чтобы определять наличие бактерий по присутствию сочетания газов, которые они выделяют в процессе жизнедеятельности — в частности, к ним относятся сероводород, углекислый газ, аммиак и алканы, — рассказал генеральный директор Thin Film Elements Алексей Лачинов. — Для этого мы разработали и синтезировали специальные полимеры, которые меняют свое электрическое сопротивление при контакте с данными веществами.
По словам разработчиков, пленки из новых материалов они снабдили электродами и поместили получившиеся датчики в небольшой прибор, способный отслеживать изменение их параметров. При этом в устройстве используется сразу несколько датчиков, каждый из которых настроен на улавливание одного из искомых газов и определение его концентрации. Они, в свою очередь, встроены в сенсорную матрицу, которая снабжена аккумуляторной батареей и Bluetooth-модулем для дистанционной передачи данных.
Для того чтобы задействовать эту разработку, достаточно установить ее корпус на поверхности продукта питания и подождать 30 минут — именно за это время концентрация газов достигнет значений, пригодных для успешного анализа. Затем полученная устройством информация через беспроводное соединение будет отправлена на смартфон с предварительно установленной программой. Она проведет анализ данных и выдаст пользователю заключение о безопасности исследуемого продукта.
— Мы уже создали экспериментальный образец прибора для оценки молока и мяса, однако в дальнейшем планируем расширить перечень возможностей разработки для того, чтобы она могла тестировать рыбу, фрукты и овощи, — отметил Алексей Лачинов.
Предполагается, что новая техника будет востребована как для решения задач бизнеса (например, в специализированных лабораториях, на предприятиях и в магазинах), так и при домашнем применении, которое возможно благодаря легкости использования.
— Сейчас лабораторные анализы продуктов пытаются заменить использованием разработок, которые действуют по схеме «электронный нос», то есть позволяют оценить продукты питания с помощью запахов, — прокомментировал пресс-секретарь ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН Дмитрий Гордеев. — Но стоимость такой техники исчисляется миллионами рублей, что исключает возможность ее домашнего использования и может открыть некоторые рыночные перспективы для нового прибора (в случае если он успешно пройдет испытания).
Вместе с тем при попытках внедрения новой техники ее создатели могут столкнуться с конкуренцией со стороны разработчиков других средств для экспресс-тестирования еды. В частности, по словам представителя ФНЦ пищевых систем, к ним относятся тест-полоски, которые тоже планируется применять для определения качества продуктов.
Быстрая приемка
Прототип устройства впервые планируется протестировать на производственной базе одной из российских компаний — производителей мясных продуктов.
— Мы поставили себе цель модернизировать процесс приемки охлажденного мясосырья курицы, свинины, говядины и баранины, которое используется для изготовления готовой продукции, — рассказал директор по качеству компании ООО «МПЗ Мясницкий ряд» Андрей Заец. — Сейчас его первичные микробиологические исследования занимают у нас 24 часа, и поэтому применение новейших технологий должно значительно ускорить бизнес-процессы, сохранив высокое качество продукции — тем более что газоанализаторы уже широко используется в пищевой промышленности (например, при определении осаленности шпика, в ходе дегустаций и в других исследованиях).
По словам эксперта, сейчас разработка проходит стадию калибровки сенсоров, после чего (в I квартале 2020 года) планируется начало ее тестового использования на предприятии. Предполагается, что в ходе испытаний результативность работы прибора будет сравниваться с эффективностью уже используемых методов микробиологического анализа.
Промышленный вариант устройства может быть создан до конца 2020 года. Его стоимость для потребительского рынка составит около 6 тыс. рублей.
