РЕКЛАМА

Витрата їжі через передчасне викидання: недорогий датчик для перевірки свіжості

Вчені розробили недорогий датчик за допомогою технології PEGS, який може тестувати харчування свіжість і може допомогти зменшити втрати через викидання харчування передчасно (викидання їжі виключно тому, що вона близька до (або минула) дата придатності, незалежно від її фактичної свіжості). Датчики можна інтегрувати в харчову упаковку або етикетки.

Майже 30 відсотків харчування яка є безпечною для споживання людиною, викидається або просто викидається щороку. Великий внесок у цю масу марнування їжі відбувається через викид споживачем або супермаркетами, особливо в розвинених країнах. харчування відходи стають глобальною проблемою та мають величезні наслідки для економіки та навколишнього середовища.

Все запаковано харчування продається в магазинах і супермаркетах, має етикетку «термін використання», яка вказує дату, до якої їжа безпечна та їстівна. Однак експерти кажуть, що ця дата, яку зазвичай друкує виробник, є лише приблизною оцінкою, а не точним показником фактичної свіжості, оскільки інші фактори, наприклад умови, в яких зберігається їжа, також важливі. Відкидання харчування передчасно на основі «терміну придатності» незалежно від його фактичної свіжості сприяє величезній кількості харчових відходів щороку.

Використання датчиків є багатообіцяючою альтернативою терміну придатності виробника, оскільки ці датчики можуть відстежувати стан швидкопсувних упакованих харчових продуктів і передавати його користувачеві в режимі реального часу. Було розроблено багато типів сенсорних технологій; однак вони ще не були інтегровані в основну упаковку харчових продуктів через кілька причин, таких як комерційна нежиттєздатність, висока вартість, складний процес виготовлення та складність використання. Крім того, ці технології були несумісні з цифровими платформами, тому дані не можуть бути легко сприйняті користувачем.

Нове дослідження, опубліковане 8 травня в Датчики ACS описує чутливий, екологічно чистий, недорогий і гнучкий прототип PEGS (паперовий електричний газовий датчик), який може виявляти гази псування, такі як аміак і триметиламін, які можуть розчинятися у воді. Датчик був створений шляхом друку вугільних електродів на легкодоступному целюлозному папері за допомогою простої кулькової ручки та автоматичного різального плоттера. Целюлозний папір, хоч і виглядає сухим, складається з високогігроскопічних целюлозних волокон, які містять вологу, яка адсорбується на їх поверхні із зовнішнього середовища. Таким чином, вологі хімічні методи можна використовувати для визначення водорозчинних газів завдяки цій гігроскопічній властивості та без додавання води до субстрату. Провідність паперу можна виміряти за допомогою двох вугільних (графітових) електродів, надрукованих на поверхні паперу. Таким чином, електричні властивості тонкої плівки води можна легко дослідити за допомогою провідності. Коли будь-який водорозчинний газ присутній у безпосередньому оточенні, це призводить до збільшення іонної провідності паперу головним чином через дисоціацію водорозчинного газу(ів) у тонкій плівці води на поверхні паперу.

Дослідники випробували технологію PEGS на упакованих харчових продуктах (м’ясних продуктах, особливо рибі та курці) у лабораторії, щоб кількісно контролювати свіжість. Результати показали, що датчик PEGS демонструє високу чутливість до водорозчинних газів, оскільки він здатний швидко й точно виявляти незначні кількості газів, що призводять до псування, порівняно з існуючими датчиками. Випробуваними газами були монооксид вуглецю, діоксид вуглецю, діоксид сірки, триметиламін і аміак з найвищою чутливістю до аміаку, оскільки він добре розчиняється у воді. PEGS продемонстрував підвищену продуктивність, кращий час відгуку та вищу чутливість. Також не було потрібно додаткового опалення або складного виготовлення. Ці результати були підтверджені за допомогою встановлених мікробіологічних тестів із використанням бактеріальних культур. Таким чином, PEGS підходить як індикатор зміни свіжості харчових продуктів через мікробне забруднення упакованого м’яса. Крім того, конструкція датчика була поєднана з серією мікрочіпів, які називаються тегами NFC (зв’язок ближнього поля), щоб дозволити бездротовим способом знімати показання на мобільних пристроях поблизу.

Унікальний датчик, описаний у поточному дослідженні, є першим комерційно життєздатним, нетоксичним, екологічно чистим датчиком, який можна використовувати для перевірки свіжості харчових продуктів шляхом визначення їх чутливості до газів, що беруть участь у гнитті їжі. Важливо те, що він недорогий і становить лише частку нижчої вартості існуючих датчиків. PEGS добре працює при кімнатній температурі та навіть при 100-відсотковій вологості, споживаючи дуже мало енергії. За словами авторів, PEGS може бути доступний для інтеграції в комерційну харчову упаковку виробників і супермаркетів протягом наступних 3 років. Їх використання також може бути поширене на інші хімічні та медичні, сільськогосподарські та екологічні програми.

***

{Ви можете прочитати оригінальну дослідницьку роботу, натиснувши посилання DOI, наведене нижче в списку цитованих джерел(ів)}

Джерела

Barandun G та ін. 2019. Целюлозні волокна дозволяють майже безкоштовне електричне зондування водорозчинних газів. Датчики ACS. https://doi.org/10.1021/acssensors.9b00555

Команда SCIEU
Команда SCIEUhttps://www.ScientificEuropean.co.uk
Scientific European® | SCIEU.com | Значні успіхи в науці. Вплив на людство. Надихаючі уми.

Підпишіться на нашу розсилку

Щоб бути в курсі всіх останніх новин, пропозицій та спеціальних оголошень.

Найпопулярніші статті

Повна схема зв'язку нервової системи: оновлення

Успіх у відображенні повної нейронної мережі чоловіків...

Згадуємо професора Пітера Хіггса про славу бозона Хіггса 

Британський фізик-теоретик, професор Пітер Хіггс, відомий тим, що передбачив...
- Реклама -
94,448ВентиляториЛюблю
47,679послідовникислідувати
1,772послідовникислідувати
30ПередплатникиПідписуватися