Scientists have developed an inexpensive sensor using PEGS technology which can test Matur freshness and can help reduce wastage due to discarding Matur prematurely (throwing away of food solely because it is close to (or passed) the use-by date, regardless of its actual freshness). The sensors can be integrated into food packaging or tags.
Almost 30 percent of Matur which is safe for human consumption is discarded or simply thrown away every year. A major contribution towards this massive matarsóun er með því að farga neytendum eða matvöruverslunum sérstaklega í þróuðum löndum. Matur sóun er að verða alþjóðlegt vandamál og það hefur gríðarleg áhrif á efnahag og umhverfi.
Allt pakkað Matur selt í verslunum og matvöruverslunum hefur merkimiðann „eftir dagsetningu“ sem gefur til kynna dagsetningu þar til maturinn er öruggur og ætur til neyslu. Hins vegar segja sérfræðingar að þessi dagsetning sem venjulega er prentuð af framleiðanda sé aðeins nálgun og ekki nákvæm vísbending um raunverulegan ferskleika þar sem aðrir þættir, td aðstæður þar sem maturinn er geymdur, eru einnig mikilvægir. Að farga Matur ótímabært á grundvelli „nýtingardags“, óháð raunverulegum ferskleika þess, stuðlar að gríðarlegu magni matarsóunar á hverju ári.
Notkun skynjara er efnilegur valkostur við „síðasta notkunardagsetningu“ framleiðandans þar sem þessir skynjarar geta fylgst með ástandi á viðkvæmum umbúðum matvæla og miðlað því til notandans í rauntíma. Margar gerðir af skynjaratækni hafa verið hannaðar; Hins vegar hafa þær ekki enn verið samþættar almennum matvælaumbúðum af ýmsum ástæðum eins og ólífvænleika í atvinnuskyni, háum kostnaði, flóknu framleiðsluferli og erfiðleikum við notkun. Einnig hefur þessi tækni verið ósamrýmanleg stafrænum kerfum svo notandinn getur ekki skilið gögnin auðveldlega.
Ný rannsókn sem birt var 8. maí í ACS skynjarar lýsir viðkvæmri, umhverfisvænni, ódýrri og sveigjanlegri frumgerð af PEGS (pappírsbundinni rafgasskynjara) sem getur greint skemmdarlofttegundir eins og ammoníak og trímetýlamín sem geta leyst upp í vatni. Skynjarinn hefur verið mótaður með því að prenta kolefnisrafskaut á auðvelt aðgengilegan sellulósapappír með því að nota einfaldan kúlupenna og sjálfvirkan skurðarritara. Þó að sellulósapappírinn líti út fyrir að vera þurr, samanstendur hann af mjög rakalausum sellulósatrefjum sem innihalda raka sem aðsogast að yfirborði þeirra frá ytra umhverfi. Þannig er hægt að nota blautar efnafræðilegar aðferðir til að skynja vatnsleysanlegar lofttegundir vegna þessa rakafræðilega eiginleika og án þess að bæta vatni við undirlagið. Leiðni pappírsins er hægt að mæla með því að nota tvö kolefni (grafít) rafskaut sem eru prentuð á yfirborð pappírs. Þannig er auðvelt að rannsaka þunnt filmu af rafeiginleikum vatns með leiðni. Þegar eitthvert vatnsleysanlegt gas er til staðar í beinu umhverfi leiðir það til aukinnar jónaleiðni pappírsins, aðallega vegna þess að vatnsleysanlegt gas (gas) sundrast í þunnri vatnsfilmu á yfirborði pappírsins.
Vísindamenn prófuðu PEGS tæknina á innpökkuðum matvælum (kjötvörum - sérstaklega fiski og kjúklingi) á rannsóknarstofunni til að fylgjast magnbundið með ferskleika. Niðurstöður sýndu að PEGS skynjari sýndi mikið næmni fyrir vatnsleysanlegum lofttegundum þar sem hann gat fljótt og nákvæmlega greint snefilmagn af skemmdum lofttegundum í samanburði við núverandi skynjara. Lofttegundirnar sem prófaðar voru voru kolmónoxíð, koltvísýringur, brennisteinsdíoxíð, trímetýlamín og ammoníak með mesta næmni fyrir ammoníaki þar sem það er mjög leysanlegt í vatni. PEGS sýndi aukinn árangur, betri viðbragðstíma og hærra næmi. Einnig var engin þörf á viðbótarhitun eða flókinni framleiðslu. Þessar niðurstöður voru staðfestar með því að nota viðurkenndar örverufræðilegar prófanir sem notast við bakteríurækt. Þess vegna er PEGS hentugur sem vísbending um breytileika í ferskleika matvæla vegna örverumengunar í pakkuðu kjöti. Ennfremur hefur hönnun skynjarans verið sameinuð röð örflaga sem kallast NFC (near field communication) merki til að gera kleift að taka lestur á farsímum í nágrenninu þráðlaust.
Einstaki skynjarinn sem lýst er í þessari rannsókn er fyrsti hagkvæmi, óeitraði, umhverfisvæni skynjarinn sem hægt er að nota til að prófa ferskleika matvæla með því að slá á næmni þeirra fyrir lofttegundum sem taka þátt í rotnun matvæla. Mikilvægt er að það er ódýrt, á aðeins broti af kostnaði núverandi skynjara. PEGS virkar vel við stofuhita og jafnvel við 100 prósent raka aðstæður á meðan það eyðir mjög lítilli orku. Samkvæmt höfundum gæti PEGS verið fáanlegt til að vera samþætt í matvælaumbúðir í atvinnuskyni hjá framleiðendum og stórmörkuðum á næstu 3 árum. Notkun þeirra gæti einnig verið útvíkkuð til annarra efna- og læknisfræðilegra, landbúnaðar- og umhverfisnotkunar.
***
{Þú getur lesið upprunalegu rannsóknarritgerðina með því að smella á DOI hlekkinn sem gefinn er upp hér að neðan á listanum yfir tilvitnaðar heimildir}
Heimildir)
Barandun G o.fl. 2019. Sellulósu trefjar gera nærri kostnaðarlausu rafmagnsskynjun á vatnsleysanlegum lofttegundum. ACS skynjarar. https://doi.org/10.1021/acssensors.9b00555
