Ein Team von Wissenschaftlern der Nanyang Technological University, Singapur NTU Singapur in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der Jiangnan University, China, und der Monash University, Australien, hat kürzlich eine elektrische Nase das den Barcode auf Fisch, Huhn und Rindfleisch scannt.
Die E-Nase heißt PEGS funktioniert durch Lesen eines Barcodes, der mit Gasen reagiert, die durch den Zerfallsprozess entstehen, und die Reaktivität des Barcodes gegenüber diesen Gasen ist der Funktionsweise des Riechsystems von Säugetieren ziemlich ähnlich.
Um es zu einem tragbaren Prozess zu machen, hat das Team eine Smartphone-App entwickelt, mit der sich Ergebnisse in etwa erzielen lassen. 30 Sekunden und hat 98,5% Genauigkeit .
Die Ergebnisse sind veröffentlicht in Fortgeschrittene Materialien .
Was nützt das?
Die E-Nase zeigt Potenzial für die Reduzierung von Lebensmittelverschwendung. Sie kann in etwas verwandelt werden, das Endverbraucher nutzen können. Prof. Chen Xiaodong, Direktor des Innovativen Zentrums für flexible Geräte an der NTU sagt , "Diese Barcodes helfen Verbrauchern, Geld zu sparen, indem sie sicherstellen, dass sie keine Produkte wegwerfen, die noch für den Verbrauch geeignet sind, was auch der Umwelt zugute kommt. biologisch abbaubar und ungiftig Die Art der Barcodes bedeutet auch, dass sie sicher in allen Teilen der Lebensmittelversorgungskette angewendet werden können, um die Frische der Lebensmittel zu gewährleisten. "
Das Team hat ein Patent angemeldet und arbeitet jetzt mit einem singapurischen Agrarunternehmen zusammen, um seine Verwendung auf andere verderbliche Güter auszudehnen.
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In einem olfaktorischen System von Säugetieren binden Gase, die durch verrottendes Fleisch erzeugt werden, an bestimmte Rezeptoren in der Nase, und dies erzeugt Signale, die unser Gehirn entschlüsseln kann. Dann sammelt das Gehirn diese Impulse und organisiert sie in Mustern, sodass Säugetiere verrotten könnenGerüche.
Jeder Balken im Barcode fungiert als Rezeptor. Er besteht aus Chitosan einer Art komplexem Zucker, das in ein Cellulosederivat eingebettet ist. Sie sind mit verschiedenen Farbstofftypen beladen. Dann reagieren diese Farbstoffe mit den Gasen, die aus dem Fäulnis und Farbveränderung je nach Gaskonzentration
Wie es entwickelt wurde
Wissenschaftler entwickelten ein Klassifizierungssystem mit drei Etiketten: frisch, weniger frisch und verdorben. Es basiert auf einem internationalen Standardsystem. Fünf Tage lang haben sie den Gehalt an Ammoniak und Bioaminen in Fischverpackungen gemessen. eingewickelt in klares PVC und bei 4 ° C gelagert. Dann lesen sie die Barcodes, die auf die Innenseite der PVC-Folie geklebt sind und nicht mit dem Fisch in Kontakt gekommen sind.
Die Forscher erklären, dass sie einen Algorithmus namens "Deep Convolutional Neural Network" verwendet und ihn mit Bildern verschiedener Barcodes trainiert haben, um Muster zu identifizieren, die mit verschiedenen Geruchsabdrücken verbunden sind.
Um die Genauigkeit der E-Nase zu messen, nahmen sie sechs handelsübliche Fleischverpackungen und hielten sie 48 Stunden lang bei 25 ° C, während sie in verschiedenen Zeitintervallen gemessen wurden.
Auf dem Papier steht, dass sie verdorbenes Fleisch zu 100% und zu frischem und weniger frischem Fleisch zu 96-99% genau identifizierten.
Prof. Chen sagte, dass sie auf eine "breit anwendbare neue Plattform für abzielen Lebensmittelqualitätskontrolle "und schloss mit den Worten:" Während E-Nasen ausgiebig erforscht wurden, gibt es immer noch Engpässe bei ihrer Kommerzialisierung aufgrund der Probleme der aktuellen Prototypen mit der genauen Erkennung und Identifizierung des Geruchs . Wir benötigen ein System, das sowohl über eine robuste Sensoreinrichtung als auch über eine Datenanalysemethode verfügt, mit der Geruchsfingerabdrücke genau vorhergesagt werden können. Dies bietet unsere E-Nase. "