Научниците развија ефтин сензор со помош на технологијата PEGS кој може да тестира храна свежина и може да помогне да се намали трошењето поради фрлање храна предвремено (фрлање на храна само затоа што е блиску до (или поминато) датумот на употреба, без оглед на нејзината вистинска свежина). Сензорите може да се интегрираат во пакување или ознаки за храна.
Речиси 30 проценти од храна која е безбедна за човечка исхрана се фрла или едноставно се фрла секоја година. Голем придонес кон овој масовен фрлање храна е преку отфрлањето што го прави потрошувачот или супермаркетите особено во развиените земји. храна трошењето станува глобален проблем и има огромни импликации врз економијата и животната средина.
Сите спакувани храна што се продава во продавници и супермаркети има ознака „употреба до датум“ која го означува датумот до кога храната е безбедна и може да се јаде за консумирање. Сепак, експертите велат дека овој датум кој обично го печати производителот е само приближна а не точен показател за вистинската свежина, бидејќи други фактори, на пример, условите во кои се чува храната се исто така важни. Отфрлање храна прерано врз основа на „употреба до датум“ без оглед на неговата вистинска свежина придонесува за огромни количини на фрлање храна секоја година.
Употребата на сензори е ветувачка алтернатива на „употребата по датум“ на производителот бидејќи овие сензори можат да ја следат состојбата на расиплива пакувана храна и да ја пренесат до корисникот во реално време. Дизајнирани се многу видови сензорски технологии; сепак, тие сè уште не се интегрирани во главното пакување на храната поради неколку причини како што се комерцијалната неодржливост, високите трошоци, сложениот процес на производство и тешкотијата на употреба. Исто така, овие технологии се некомпатибилни со дигиталните платформи, така што податоците не можат лесно да се разберат од страна на корисникот.
Една нова студија објавена на 8 мај во ACS сензори опишува чувствителен, еколошки, евтин и флексибилен прототип на PEGS (сензор за електричен гас базиран на хартија) кој може да детектира расипувачки гасови како амонијак и триметиламин кои можат да се растворат во вода. Сензорот е формулиран со печатење на јаглеродни електроди на лесно достапна целулозна хартија со помош на едноставно хемиско пенкало и автоматизиран плотер за сечење. Целулозната хартија, иако изгледа сува, се состои од високо хигроскопски целулозни влакна кои содржат влага која се адсорбира на нивната површина од надворешната средина. Така, влажните хемиски методи може да се користат за сензорирање на гасови растворливи во вода поради ова хигроскопско својство и без додавање вода на подлогата. Спроводливоста на хартијата може да се мери со користење на две јаглеродни (графитни) електроди кои се печатат на површината на хартијата. Така, тенка фолија од електричните својства на водата може лесно да се испита преку спроводливоста. Кога некој гас растворлив во вода е присутен во директно опкружување, тоа доведува до зголемување на јонската спроводливост на хартијата главно поради дисосоцијација на гас(и) растворливи во вода во тенкиот слој на вода на површината на хартијата.
Истражувачите ја тестирале технологијата PEGS на пакувана храна (месни производи - особено риба и пилешко) во лабораторија за квантитивно да ја следат свежината. Резултатите покажаа дека PEGS сензорот покажа висока чувствителност на гасови растворливи во вода бидејќи можеше брзо и прецизно да открие траги од расипувачки гасови во споредба со постоечките сензори. Тестираните гасови беа јаглерод моноксид, јаглерод диоксид, сулфур диоксид, триметиламин и амонијак со најголема чувствителност на амонијак поради тоа што е високо растворлив во вода. PEGS покажа подобрени перформанси, подобро време на одговор и поголема чувствителност. Исто така, не беше потребно дополнително греење или сложено производство. Овие резултати беа потврдени со користење на воспоставено микробиолошко тестирање кое користи бактериски култури. Затоа, PEGS е погоден како индикатор за варијација во свежината на храната поради микробна контаминација во пакуваното месо. Понатаму, дизајнот на сензорот е комбиниран со серија микрочипови наречени NFC (комуникација во близина на терен) ознаки за да се овозможи безжично преземање читања на мобилните уреди во близина.
Уникатниот сензор опишан во тековната студија е првиот комерцијално остварлив, нетоксичен, еколошки сензор кој може да се користи за тестирање на свежината на прехранбените производи со допирање на нивната чувствителност на гасови вклучени во распаѓањето на храната. Поважно е што е ефтин, по само мал дел од цената на постоечките сензори. PEGS работи добро на собна температура, па дури и при 100 проценти влажни услови додека троши многу малку енергија. Според авторите, PEGS би можел да биде достапен за да се интегрира во комерцијални пакувања на храна од страна на производителите и супермаркетите во следните 3 години. Нивната употреба може да се прошири и на други хемиски и медицински, земјоделски и еколошки апликации.
***
{Можете да го прочитате оригиналниот истражувачки труд со кликнување на врската DOI дадена подолу во списокот со цитирани извори}
Извор (и)
Барандун Г и сор. 2019. Целулозните влакна овозможуваат речиси нула цена електрично сензорирање на гасови растворливи во вода. ACS сензори. https://doi.org/10.1021/acssensors.9b00555
