Scientists have developed an inexpensive sensor using PEGS technology which can test pagkain freshness and can help reduce wastage due to discarding pagkain prematurely (throwing away of food solely because it is close to (or passed) the use-by date, regardless of its actual freshness). The sensors can be integrated into food packaging or tags.
Almost 30 percent of pagkain which is safe for human consumption is discarded or simply thrown away every year. A major contribution towards this massive pag-aaksaya ng pagkain ay sa pamamagitan ng pagtatapon na ginagawa ng mamimili o mga supermarket lalo na sa mga mauunlad na bansa. Pagkain Ang pag-aaksaya ay nagiging isang pandaigdigang isyu at ito ay may malaking implikasyon sa ekonomiya at kapaligiran.
Nakabalot lahat pagkain ibinebenta sa mga tindahan at supermarket ay may label na 'gamitin ayon sa petsa' na nagsasaad ng petsa kung kailan ligtas at nakakain ang pagkain. Gayunpaman, sinasabi ng mga eksperto na ang petsang ito na kadalasang ini-print ng tagagawa ay isang pagtatantya lamang at hindi isang tumpak na tagapagpahiwatig ng aktwal na pagiging bago gaya ng iba pang mga kadahilanan na halimbawa ang mga kondisyon kung saan ang pagkain ay nakaimbak ay mahalaga din. Tinatapon pagkain napaaga sa batayan ng 'paggamit ayon sa petsa' anuman ang aktwal na pagiging bago nito ay nag-aambag sa malaking halaga ng pag-aaksaya ng pagkain bawat taon.
Ang paggamit ng mga sensor ay isang promising alternative sa 'paggamit ayon sa petsa' ng manufacturer dahil masusubaybayan ng mga sensor na ito ang kondisyon ng mga nabubulok na nakabalot na pagkain at maihatid ito sa user sa real time. Maraming uri ng mga teknolohiya ng sensor ang idinisenyo; gayunpaman, hindi pa sila naisama sa pangunahing packaging ng pagkain dahil sa ilang mga kadahilanan tulad ng komersyal na kawalan ng kakayahan, mataas na gastos, kumplikadong proseso ng paggawa at kahirapan sa paggamit. Gayundin, ang mga teknolohiyang ito ay hindi tugma sa mga digital na platform kaya ang data ay hindi madaling maunawaan ng gumagamit.
Isang bagong pag-aaral na inilathala noong Mayo 8 sa ACS Sensors ay naglalarawan ng sensitibo, eco-friendly, mura at flexible na prototype ng PEGS (paper-based electrical gas sensor) na maaaring makakita ng mga nasisira na gas tulad ng ammonia at trimethylamine na maaaring matunaw sa tubig. Ang sensor ay nabuo sa pamamagitan ng pag-print ng mga carbon electrodes sa madaling magagamit na cellulose na papel gamit ang isang simpleng ballpen at isang automated cutter plotter. Ang selulusa na papel, bagaman mukhang tuyo, ay binubuo ng napaka-hygroscopic na mga hibla ng selulusa na naglalaman ng moisture na na-adsorbed sa kanilang ibabaw mula sa panlabas na kapaligiran. Kaya, ang mga wet chemical method ay maaaring gamitin para sa sensing water-soluble gases dahil sa hygroscopic property na ito at walang pagdaragdag ng tubig sa substrate. Ang conductance ng papel ay maaaring masukat sa pamamagitan ng paggamit ng dalawang carbon (graphite) electrodes na naka-print sa ibabaw ng papel. Kaya, ang manipis na pelikula ng mga katangian ng kuryente ng tubig ay madaling masuri sa pamamagitan ng conductance. Kapag ang anumang nalulusaw sa tubig na gas ay naroroon sa direktang nakapalibot, ito ay humahantong sa pagtaas ng ionic conductance ng papel pangunahin dahil sa pagkahiwalay ng (mga) nalulusaw sa tubig na gas sa manipis na pelikula ng tubig sa ibabaw ng papel.
Sinubukan ng mga mananaliksik ang teknolohiya ng PEGS sa mga nakabalot na pagkain (mga produktong karne - partikular na isda at manok) sa laboratoryo upang masubaybayan ang pagiging bago. Ang mga resulta ay nagpakita na ang PEGS sensor ay nagpakita ng mataas na sensitivity sa mga nalulusaw sa tubig na mga gas dahil nagawa nitong mabilis at tumpak na makita ang mga bakas na halaga ng mga spoilage na gas kumpara sa mga kasalukuyang sensor. Ang mga gas na sinuri ay carbon monoxide, carbon dioxide, sulfur dioxide, trimethylamine at ammonia na may pinakamataas na sensitivity sa ammonia dahil ito ay lubos na natutunaw sa tubig. Nagpakita ang PEGS ng pinahusay na pagganap, mas mahusay na oras ng pagtugon at mas mataas na sensitivity. Gayundin, walang karagdagang pag-init o kumplikadong pagmamanupaktura ang kinakailangan. Ang mga resultang ito ay napatunayan gamit ang itinatag na microbiological testing na gumagamit ng bacterial culture. Samakatuwid, ang PEGS ay angkop bilang isang tagapagpahiwatig ng pagkakaiba-iba sa pagiging bago ng pagkain dahil sa kontaminasyon ng microbial sa nakabalot na karne. Dagdag pa, ang disenyo ng sensor ay pinagsama sa isang serye ng mga microchip na tinatawag na NFC (near field communication) na mga tag upang makapagsagawa ng mga pagbabasa sa mga mobile device na malapit nang wireless.
Ang natatanging sensor na inilarawan sa kasalukuyang pag-aaral ay ang kauna-unahang commercially-viable, non-toxic, eco-friendly sensor na maaaring gamitin upang subukan ang pagiging bago ng mga pagkain sa pamamagitan ng pag-tap sa kanilang pagiging sensitibo sa mga gas na sangkot sa pagkabulok ng pagkain. Mahalaga, ito ay mura, sa isang bahagi lamang ng halaga ng mga umiiral na sensor. Ang PEGS ay gumagana nang maayos sa temperatura ng silid at kahit na sa 100 porsiyentong mahalumigmig na mga kondisyon habang kumokonsumo ng napakakaunting enerhiya. Ayon sa mga may-akda, maaaring maging available ang PEGS upang maisama sa komersyal na packaging ng pagkain ng mga manufacture at supermarket sa susunod na 3 taon. Ang kanilang paggamit ay maaari ding palawigin sa iba pang kemikal at medikal, pagsasaka at mga aplikasyon sa kapaligiran.
***
{Maaari mong basahin ang orihinal na papel ng pananaliksik sa pamamagitan ng pag-click sa link ng DOI na ibinigay sa ibaba sa listahan ng (mga) binanggit na pinagmulan}
Pinagmulan (s)
Barandun G et al. 2019. Ang mga cellulose fiber ay nagbibigay-daan sa malapit sa zero-cost electrical sensing ng mga nalulusaw sa tubig na gas. Mga ACS Sensor. https://doi.org/10.1021/acssensors.9b00555
