QUẢNG CÁO

Lãng phí thực phẩm do thải bỏ sớm: Một cảm biến chi phí thấp để kiểm tra độ tươi

Các nhà khoa học đã phát triển một bộ cảm biến rẻ tiền sử dụng công nghệ PEGS có thể kiểm tra độ tươi của thực phẩm và có thể giúp giảm lãng phí do bỏ thực phẩm quá sớm (vứt bỏ thực phẩm chỉ vì nó gần (hoặc đã qua) hạn sử dụng, bất kể độ tươi thực tế của nó. ). Các cảm biến có thể được tích hợp vào bao bì hoặc thẻ thực phẩm.

Gần 30% thực phẩm an toàn cho con người bị loại bỏ hoặc đơn giản là vứt bỏ hàng năm. Một đóng góp lớn cho sự lớn lao này lãng phí thực phẩm được thực hiện thông qua việc người tiêu dùng hoặc các siêu thị loại bỏ, đặc biệt là ở các nước phát triển. Món ăn lãng phí đang trở thành một vấn đề toàn cầu và nó có những tác động to lớn đến kinh tế và môi trường.

Tất cả được đóng gói thực phẩm được bán trong các cửa hàng và siêu thị có nhãn 'hạn sử dụng theo ngày' ghi rõ ngày đến khi thực phẩm an toàn và có thể ăn được để tiêu thụ. Tuy nhiên, các chuyên gia nói rằng ngày này thường được nhà sản xuất in ra chỉ là con số gần đúng và không phải là chỉ báo chính xác về độ tươi thực tế vì các yếu tố khác, ví dụ như điều kiện bảo quản thực phẩm cũng rất quan trọng. Bỏ đi thực phẩm quá sớm trên cơ sở 'sử dụng theo ngày' bất kể độ tươi thực tế của nó là gì đang góp phần gây ra lượng lãng phí thực phẩm rất lớn hàng năm.

Việc sử dụng các cảm biến là một giải pháp thay thế đầy hứa hẹn cho việc 'sử dụng theo ngày' của nhà sản xuất vì các cảm biến này có thể theo dõi tình trạng của thực phẩm đóng gói dễ hư hỏng và giao hàng cho người dùng trong thời gian thực. Nhiều loại công nghệ cảm biến đã được thiết kế; tuy nhiên, chúng vẫn chưa được tích hợp vào bao bì thực phẩm thông thường do một số lý do như không khả thi về mặt thương mại, chi phí cao, quy trình chế tạo phức tạp và khó sử dụng. Ngoài ra, các công nghệ này không tương thích với các nền tảng kỹ thuật số nên người dùng không thể hiểu được dữ liệu một cách dễ dàng.

Một nghiên cứu mới được công bố vào ngày 8 tháng XNUMX tại Cảm biến ACS mô tả một nguyên mẫu nhạy cảm, thân thiện với môi trường, chi phí thấp và linh hoạt của PEGS (cảm biến khí điện trên giấy) có thể phát hiện các khí hư hỏng như amoniac và trimethylamine có thể hòa tan trong nước. Cảm biến đã được chế tạo bằng cách in các điện cực cacbon lên giấy xenlulo có sẵn dễ dàng sử dụng bút bi đơn giản và máy cắt decal tự động. Giấy xenlulo, mặc dù trông có vẻ khô, nhưng bao gồm các sợi xenlulo có tính hút ẩm cao có chứa hơi ẩm được hấp thụ vào bề mặt của chúng từ môi trường bên ngoài. Do đó, các phương pháp hóa học ướt có thể được sử dụng để cảm nhận các khí hòa tan trong nước do tính chất hút ẩm này và không cần thêm nước vào chất nền. Độ dẫn điện của giấy có thể được đo bằng cách sử dụng hai điện cực cacbon (than chì) được in trên bề mặt giấy. Do đó, màng mỏng các tính chất điện của nước có thể dễ dàng được thăm dò thông qua độ dẫn điện. Khi có bất kỳ khí hòa tan trong nước nào ở xung quanh trực tiếp, điều này dẫn đến độ dẫn ion của giấy chủ yếu do sự tách rời của (các) khí hòa tan trong nước trong màng nước mỏng trên bề mặt của giấy.

Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm công nghệ PEGS trên thực phẩm đóng gói (sản phẩm thịt - đặc biệt là cá và gà) trong phòng thí nghiệm để theo dõi định lượng độ tươi. Kết quả cho thấy cảm biến PEGS có độ nhạy cao đối với các khí hòa tan trong nước vì nó có thể phát hiện nhanh chóng và chính xác lượng vết của khí hư hỏng so với các cảm biến hiện có. Các khí được thử nghiệm là carbon monoxide, carbon dioxide, sulfur dioxide, trimetylamin và amoniac có độ nhạy cao nhất với amoniac do nó có khả năng hòa tan cao trong nước. PEGS cho thấy hiệu suất được nâng cao, thời gian phản hồi tốt hơn và độ nhạy cao hơn. Ngoài ra, không cần gia nhiệt bổ sung hoặc chế tạo phức tạp. Các kết quả này đã được xác nhận bằng cách sử dụng thử nghiệm vi sinh đã được thiết lập sử dụng dịch vụ nuôi cấy vi khuẩn. Do đó, PEGS thích hợp như một chỉ số về sự biến đổi độ tươi của thực phẩm do nhiễm vi sinh vật trong thịt đóng gói. Hơn nữa, thiết kế của cảm biến đã được kết hợp với một loạt vi mạch được gọi là thẻ NFC (giao tiếp trường gần) để cho phép đọc không dây trên các thiết bị di động gần đó.

Cảm biến duy nhất được mô tả trong nghiên cứu hiện tại là cảm biến thân thiện với môi trường, không độc hại, khả thi về mặt thương mại đầu tiên có thể được sử dụng để kiểm tra độ tươi của thực phẩm bằng cách khai thác độ nhạy của chúng với các khí liên quan đến quá trình thối rữa thực phẩm. Điều quan trọng là nó không đắt, chỉ bằng một phần nhỏ chi phí của các cảm biến hiện có. PEGS hoạt động tốt ở nhiệt độ phòng và ngay cả ở điều kiện ẩm ướt 100% trong khi tiêu thụ rất ít năng lượng. Theo các tác giả, PEGS có thể được các nhà sản xuất và siêu thị tích hợp vào bao bì thực phẩm thương mại trong 3 năm tới. Việc sử dụng chúng cũng có thể được mở rộng sang các ứng dụng hóa học và y tế, nông nghiệp và môi trường khác.

***

{Bạn có thể đọc tài liệu nghiên cứu gốc bằng cách nhấp vào liên kết DOI đưa ra bên dưới trong danh sách (các) nguồn được trích dẫn}

Nguồn

Barandun G và cộng sự. 2019. Sợi xenlulo cho phép cảm biến điện gần như bằng không đối với các khí hòa tan trong nước. Cảm biến ACS. https://doi.org/10.1021/acssensors.9b00555

Nhóm SCIEU
Nhóm SCIEUhttps://www.ScientificEuropean.co.uk
Khoa học Châu Âu® | SCIEU.com | Những tiến bộ đáng kể của khoa học. Tác động đến loài người. Đầu óc đầy cảm hứng.

Theo dõi bản tin của chúng tôi

Để được cập nhật tất cả các tin tức mới nhất, ưu đãi và thông báo đặc biệt.

Hầu hết các bài viết được ưa thích

SARS-CoV-2: Biến thể B.1.1.529 nghiêm trọng như thế nào, hiện được đặt tên là Omicron

Biến thể B.1.1.529 lần đầu tiên được báo cáo cho WHO từ ...

Các phương pháp điều trị thực tế ảo tự động (VR) cho các rối loạn về sức khỏe tâm thần

Nghiên cứu cho thấy hiệu quả của một phương pháp điều trị thực tế ảo tự động ...

Giảm đau thần kinh thông qua việc giải phóng các dây thần kinh bị tổn thương một phần

Các nhà khoa học đã tìm ra một phương pháp mới ở chuột để ...
- Quảng cáo -
94,555Người hâm mộNhư
47,688Người theo dõiTheo
1,772Người theo dõiTheo
30Thuê baoTheo dõi