Если вы купили замороженный продукт, это еще не значит, что он не был разморожен и повторно заморожен. Однако новый датчик с автономным питанием изменит цвет, информируя вас о такой оказии.
Разработанное командой из Итальянского технологического института (Istituto Italiano di Tecnologia), безопасное для пищевых продуктов устройство в настоящее время находится на стадии экспериментальной проверки.
Опытный образец датчика, созданного из съедобных материалов, демонстрирует видимое изменение цвета (видно в правом кружке) при оттаивании куска перемороженной свинины. Credit: Adapted from ACS Sensors
Технология включает в себя два электрода - магниевый анод и покрытый золотом катод - разделенные раствором замороженного электролита. В различных версиях датчика такой раствор содержал как соли, так и богатые электролитом виноградный, яблочный или арбузный соки.
Пока раствор электролита заморожен, ничего не происходит. Однако, как только он оттаивает, электроны начинают перетекать от анода к катоду, в результате чего датчик вырабатывает электрический ток. Под действием тока раствор на основе (например) сока краснокочанной капусты меняет цвет с красновато-фиолетового на синий. При этом он остается синим, даже если датчик повторно заморозить. Температура, при которой оттаивает электролит, может регулироваться в диапазоне от 0 до -50 градусов Цельсия.
В настоящее время все компоненты прибора заключены в оболочку из пчелиного воска. Предполагается, что после дальнейшего развития технология может приобрести форму тонкого, недорогого, одноразового, съедобного материала, который можно будет наносить непосредственно на пищевые продукты.
Статья об исследовании, которым руководят Иван Илич и Марио Каирони, была недавно опубликована в журнале ACS Sensors.
Работа сенсора. Credit: Adapted from ACS Sensors
Аннотация к исследованию
Продуты питания, замороженные ненадлежащим образом, являются причиной пищевых отравлений и негативного влияния на окружающую среду. В данной работе учёные предложили устройство, которое может обнаруживать случаи размораживания, соединяя гальванический элемент, активируемый температурой, с ионохромным элементом. Такой элемент активируется выделением ионов при прохождении тока. Оба компонента датчика изготавливаются из съедобных материалов простым и низко энергоемким способом. Гальванический элемент работает с водным раствором электролита, производя ток только при температуре выше точки замерзания раствора. Ионохромный элемент использует ток, генерируемый во время размораживания, для высвобождения ионов, которые образуют комплексы с натуральными красителями, вызывая изменение цвета. Таким образом, с помощью такого сенсора можно получить информацию о событиях, связанных с размораживанием. Температура, при которой срабатывает датчик, может быть настроена в диапазоне от 0 до -50 °C. Благодаря этому устройство можно гибко использовать в цепочке поставок. В качестве датчика оно может измерять продолжительность воздействия температуры выше пороговой, а в качестве детектора - подавать сигнал о таком событии. Подобные устройства могут стать гарантом того, что с замороженными продуктами обращаются правильно и они безопасны для употребления. В качестве датчика его могут использовать работники цепочки поставок, а в качестве детектора оно может быть полезно для конечных потребителей, гарантируя, что продукты были правильно заморожены на протяжении всего пути следования.
Источники: American Chemical Society, journal ACS Sensors, Journal New Atlas
1. (https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acssensors.2c01280)
2. https://newatlas.com/science/sensor-changes-color-frozen-foods-thawed/
3. (https://www.acs.org/content/acs/en/pressroom/presspacs/2022/acs-presspac-october-12-2022/toward-a-fully-edible-sensor-showing-if-frozen-food-has-previously-thawed.html)
