Ученые создали датчик влажности для упаковки продуктов
Бразильские ученые разработали крахмальный датчик для пищевой упаковки, который меняет цвет при изменении влажности и позволяет визуально оценивать, сохраняет ли продукт хрустящую текстуру.
Источник: Bianca Maniglia.
МОСКВА, 24 сентября. /Новости науки/. Бразильские ученые разработали биоразлагаемый датчик на основе крахмала, который меняет цвет при изменении влажности внутри пищевой упаковки. Устройство позволяет визуально определить, сохраняют ли продукты хрустящую текстуру. Результаты исследования опубликованы в журнале Food Chemistry.
«Отличительной особенностью этого исследования стала большая площадь поверхности сенсора, что делает его очень чувствительным и позволяет нам наблюдать разные условия влажности внутри упаковки. Если я помещаю его в очень сухую среду, он реагирует. И наоборот, если я помещаю его в очень влажную среду, он тоже реагирует», — приводятся в статье слова одного из авторов исследования.
Небольшой цилиндрический датчик размещается рядом с продуктом и реагирует на изменение влажности за несколько секунд. Содержащийся в нем хлорид кобальта в сухом состоянии имеет синий цвет, а при поглощении воды становится розовым. Это происходит из-за изменения химической структуры вещества при взаимодействии с водой.
Работу устройства проверили на крекерах, которые чувствительны к влажности и быстро теряют хрусткость при неправильном хранении. Изменение цвета датчика соответствовало увеличению содержания влаги и было тесно связано с потерей текстуры продукта. Таким образом, устройство отражало изменения условий внутри упаковки.
Основой датчика стал крахмальный криогель — пористый материал, получаемый путем замораживания крахмального геля с последующей сублимационной сушкой. Во время этого процесса замерзшая вода удаляется, переходя непосредственно из твердого состояния в пар. Пористая структура материала при этом сохраняется, благодаря чему он способен активно взаимодействовать с окружающей средой.
Идею использовать хлорид кобальта исследователям подсказал так называемый «погодный петух» — распространенное в прошлом в бразильских и португальских домах украшение, которое меняло цвет в зависимости от погоды. Этот принцип ученые приспособили для создаваемого ими крахмального материала.
Разработка пока требует дополнительных исследований перед коммерческим применением. Из-за присутствия хлорида кобальта датчик токсичен и не может непосредственно соприкасаться с пищей. Поэтому для его практического использования потребуется изменить конструкцию существующей упаковки.
Исследователи также рассматривают возможность создания подобных датчиков с использованием природных соединений, в частности пигментов из кожуры фруктов. Такие вещества способны менять цвет при изменении кислотности. В дальнейшем этот принцип планируется использовать в том числе для визуального контроля процесса порчи мяса.
«Отличительной особенностью этого исследования стала большая площадь поверхности сенсора, что делает его очень чувствительным и позволяет нам наблюдать разные условия влажности внутри упаковки. Если я помещаю его в очень сухую среду, он реагирует. И наоборот, если я помещаю его в очень влажную среду, он тоже реагирует», — приводятся в статье слова одного из авторов исследования.
Небольшой цилиндрический датчик размещается рядом с продуктом и реагирует на изменение влажности за несколько секунд. Содержащийся в нем хлорид кобальта в сухом состоянии имеет синий цвет, а при поглощении воды становится розовым. Это происходит из-за изменения химической структуры вещества при взаимодействии с водой.
Работу устройства проверили на крекерах, которые чувствительны к влажности и быстро теряют хрусткость при неправильном хранении. Изменение цвета датчика соответствовало увеличению содержания влаги и было тесно связано с потерей текстуры продукта. Таким образом, устройство отражало изменения условий внутри упаковки.
Основой датчика стал крахмальный криогель — пористый материал, получаемый путем замораживания крахмального геля с последующей сублимационной сушкой. Во время этого процесса замерзшая вода удаляется, переходя непосредственно из твердого состояния в пар. Пористая структура материала при этом сохраняется, благодаря чему он способен активно взаимодействовать с окружающей средой.
Идею использовать хлорид кобальта исследователям подсказал так называемый «погодный петух» — распространенное в прошлом в бразильских и португальских домах украшение, которое меняло цвет в зависимости от погоды. Этот принцип ученые приспособили для создаваемого ими крахмального материала.
Разработка пока требует дополнительных исследований перед коммерческим применением. Из-за присутствия хлорида кобальта датчик токсичен и не может непосредственно соприкасаться с пищей. Поэтому для его практического использования потребуется изменить конструкцию существующей упаковки.
Исследователи также рассматривают возможность создания подобных датчиков с использованием природных соединений, в частности пигментов из кожуры фруктов. Такие вещества способны менять цвет при изменении кислотности. В дальнейшем этот принцип планируется использовать в том числе для визуального контроля процесса порчи мяса.
