D'Liewensmëttelqualitéitstester déi traditionell Stonnen oder Deeg daueren fir am Labo auszeféieren, kënnen an e puer Minutten ofgeschloss ginn, ouni datt Dir emol vun der Produktiounslinn muss fort goen.
"Dëst ass e Spillwiessel fir d'Industrie. Et erlaabt Iech aus dem Labo erauszekommen an an der Produktiounslinn ze testen oder souguer am Feld ", sot de Luis Rodriguez-Saona, Professer fir Liewensmëttelwëssenschaften an Technologie op der Ohio State University.
Fir déi lescht 16 Joer huet de Liewensmëttelwëssenschaftler mat Ohio State's College of Food, Agricultural, and Environmental Sciences huet d'Benotzung vun Infrarouttechnologie ënnersicht fir d'Qualitéit vu Liewensmëttelprodukter ze bestëmmen. De Rodriguez-Saona ass och e Wëssenschaftler mam Ohio Agricultural Research and Development Center, de Fuerschungsarm vum College.
Bannent de leschte véier Joer sinn portable Scanner um Maart entstanen, a seng Beenaarbecht huet onschätzbar bewisen fir se un d'Bedierfnesser vun der Liewensmëttelindustrie unzepassen.
"Mat Tomate Jus kënne mir 12 verschidden Attributer a manner wéi enger Minutt kucken", sot de Rodriguez-Saona. "All dëst géif e puer Stonnen daueren, wann net Deeg, fir eng Probe op traditionell Manéier ze sammelen an ze testen."
Ënner anerem Zesummenaarbecht, fir déi lescht fënnef Joer Rodriguez-Saona huet Kontrakt mat der Kalifornien League of Food Prozessoren fir Tomate Jus an Tomate Paste ze testen. Kalifornien produzéiert méi wéi 90 Prozent vun de veraarbechte Tomaten vun der Natioun a bal d'Halschent vun de veraarbechte Tomaten, déi weltwäit ugebaut ginn.
"D'Operatioun ass erstaunlech," sot de Rodriguez-Saona. "Si hunn esou vill Produktiounslinnen, an all Stonn schécken se Proben an de Labo fir d'Qualitéit vu verschiddene Chargen ze iwwerwaachen."
Esou Tester sinn erfuerderlech fir d'Sécherheet an d'Qualitéit vum Tomatejus ze garantéieren, vill vun deem geet weider fir d'Veraarbechtung an d'Tomatenpaste an aner Produkter.
De Moment benotzt d'Industrie d'Technologie fir traditionell Iwwerwaachung z'ergänzen, awer d'Aarbecht vum Rodriguez-Saona kéint instrumental sinn fir d'Zustimmung ze kréien fir et als seng primär Testmethod ze benotzen. Bis elo huet de Rodriguez-Saona fënnef publizéiert wëssenschaftlech Aarbechten iwwer d'Benotzung vun Infrarouttechnologie fir d'Veraarbechtung vun Tomaten.
"Elo huelen se Proben, bréngen se an de Qualitéitssécherungslabo, an et dauert e puer Stonnen fir e puer vun den Tester ofzeschléissen. Si brauchen och qualifizéiert Personal fir dës Aarbecht ze maachen. Et ass Zäit-opwänneg an deier."
Wann den Test Probleemer mam Produkt identifizéiert, muss de Prozessor et mat enger Remise verkafen oder et nei veraarbecht.
"Awer mat dëser Eenheet - et ass sou kleng, wéi eng Mëttegiessen - Dir kënnt dëst an d'Planz bréngen fir Echtzäit Bewäertunge vun der Qualitéit vum Produkt ze maachen, an d'Veraarbechtung direkt unzepassen anstatt op Labo Resultater ze waarden fir zréck ze kommen. ".
A senge Studien benotzt Rodriguez-Saona Infraroutsensoren, déi vu féierende Entwéckler gemaach goufen, dorënner Agilent Technologies an Thermo Fisher Scientific. Déi portabel Infrarout-Liichtinstrumenter goufen ufanks fir de Verteidegungsdepartement, d'Drug Enforcement Agency an d'pharmazeutesch Industrie entwéckelt fir d'Präsenz vu Sprengstoff an illegalen Drogen z'identifizéieren an d'Medikamenter fir Fälschungen ze testen. E puer vun de portable Scanner si sou grouss wéi Toolboxen an anerer sinn handgehalen.
"Mir sinn déi éischt déi dës Instrumenter kréien fir Uwendungen an der Liewensmëttelindustrie ze kucken," sot hien.
De Prozess fir Testen ass täuschend einfach: Eng Probe vum Produkt, méi kleng wéi eng Ierzebulli, gëtt op de Scanner gesat oder gëtt mam Hand-ofgehale Spektrometer gescannt. En Infrarout Liicht zielt spezifesch funktionell Gruppen an de Molekülen, déi d'Liewensmëttel ausmaachen; verschidde Moleküle absorbéieren d'Liicht bei verschiddene Frequenzen.
"Dëst produzéiert e Spektrum, deen op där Liichtabsorptioun baséiert", sot de Rodriguez-Saona. "Mir ënnerwerfen dat Spektrum fir multivariate Analyse fir d'Informatioun ze identifizéieren déi mir sichen.
„Ech gläichen de Spektrum mat enger Panoramafoto. Et enthält vill Informatioun, awer fir d'Informatioun ze fannen déi Dir sicht, musst Dir se genau studéieren. D'multivariate Analyse ass wéi e Lupp dat Iech erlaabt dat ze maachen, Chemometrie benotzt fir e spezifescht Signal z'identifizéieren dat mat engem spezifesche Molekül assoziéiert ass.
"Basis ass et wéi Waldo ze fannen."
De Rodriguez-Saona huet d'Algorithmen entwéckelt fir d'Scanner ze benotzen fir verschidden Aspekter vun de Liewensmëttel ze entdecken, a seng Studien z'iwwerpréiwen datt d'Resultater op Par sinn mat deenen aus traditionelle Labo Tester. Nahrungsattributer getest a veraarbechten Tomaten konzentréieren sech op Konsistenz, Textur a Goût, dorënner löslech Feststoffer, pH, Aciditéit, Viskositéit, Zucker an organesch Säuren.
Zousätzlech zu der veraarbechter Tomateaarbecht hunn de Rodriguez-Saona a seng Team vu Graduéierter Studenten verschidden Attributer vu Gromperechips studéiert, dorënner eng Bewäertung vun Ueleg Qualitéit an der Präsenz vun Acrylamid.
Uelegqualitéit ass en Thema, well essbar Ueleger a Fette sinn ee vun de meescht gefälschte Liewensmëttel an der Industrie, an traditionell Methode fir hinnen Test sinn Zäit-opwänneg, komplizéiert an deier a generéieren grouss Quantitéiten vun Offall, Rodriguez-Saona. Am Juli moderéiert hien eng Sessioun, Wirtschaftlech motivéiert Erwuessener: Erausfuerderungen an Innovatiounen an der Detektioun vu Liewensmëttelbedruch, am Institut vun Food Technologists alljährlechen Reunioun zu Chicago, a wäert op portable Technologien ze Écran fir Liewensmëttel Adulterants presentéieren.
D'Präsenz vun Acrylamid an Gromperen Chips an aner Zorte vu Gromperen bei héijen Temperaturen frittéiert ass scho laang en Thema an der Industrie, an 2010 hunn d'Joint Food and Agriculture Organization an e Comité vun der Weltgesondheetsorganisatioun et eng mënschlech Gesondheet genannt. Awer d'Ausrüstung, déi néideg ass fir Acrylamid ze testen, ass kascht verbueden fir déi meescht Firmen Tester eleng ze maachen, a Proben an en Drëtt-Partei Labo schécken kann Wochen daueren fir Resultater ze kréien, sot hien.
"Acrylamidniveauen ginn am Moment nëmmen a Kalifornien geregelt als Deel vun der Propositioun 65, offiziell bekannt als den Safe Drénkwaasser an Toxic Enforcement Act vun 1986, mee ech hu vill mat Entreprisen geschwat a si wëllen e kosteneffektive Wee fannen fir dat ze moossen. Also, mir schaffe fir dat z'entwéckelen."
De Rodriguez-Saona gëlt och fir Finanzéierung vum US Department of Agriculture.
"De Moment schaffe mir mat Firmen an entwéckelen Algorithmen déi hir eenzegaarteg Uwendungen passen. Awer mat USDA Finanzéierung, wäerte mir fäeg sinn un e puer vun dëse grousse Probleemer ze schaffen, wéi Acrylamid oder Adulteratioun, an Algorithmen entwéckelen fir Infraroutprüfungen op Liewensmëttel ze maachen, déi fir jiddereen verfügbar sinn.
Liewensmëttelhersteller zu Ohio a soss anzwousch interesséiert fir méi iwwer d'Technologie ze léieren kënnen de Rodriguez-Saona per E-Mail kontaktéieren rodriguez-saona.1@osu.edu oder ruffen 614-292-3339.