gh «ЭЛЕКТРОННЫЙ НОС» И ЗДОРОВАЯ ПИЩА

Ученые из Воронежской государственной технологической академии разработали «электронный нос», способный буквально по запаху продукта определить, натуральные ли фрукты и ягоды добавлены в йогурты, творожки и другие молочные продукты. Тончайшее обоняние нового устройства обеспечивает система пьезосенсоров, а распознавать и запоминать ароматы ей позволяет компьютер и соответствующее программное обеспечение. Руководит работой доктор химических наук Татьяна Кучменко.

Дело в том, что есть категория продуктов, требования к которым особенно строги. Это продукты для детского и диетического питания. Поскольку априори считается, что и сырье для них, и в целом качество в этом случае должны быть высочайшего класса, то и потребители внутренне готовы к более высокой стоимости такого рода продукции: понятно, что «чем мех лучше, тем он дороже». К сожалению, этим пользуются недобросовестные изготовители, полностью или частично заменяя более дорогие натуральные фруктовые наполнители дешевыми суррогатами, но «забывая» сообщить о замене на этикетке. А распознать, причем распознать доказательно такой фальсификат порой очень сложно. Потому что вкусные природные ароматы – это, как правило, сложная смесь легколетучих веществ различной химической природы, и идентифицировать ее традиционными приборными методами долго, трудно, да и не всегда возможно. Приходится полагаться на чутье дегустаторов, которые могут быть недостаточно профессиональными или объективными.

Устройство, разработанное химиками-аналитиками из Воронежа, позволяет решить проблему быстро и просто. Конечно, оно не поменяет подкрашенное яблочное пюре с каплей ароматизатора «земляника» в творожке на настоящий земляничный джем, но легко отличит одно от другого. Причем без какой бы то ни было подготовки пробы и трудоемкой идентификации компонентов. Работает оно в некотором смысле так же, как и человеческий нос, за что и называется тоже «носом», только электронным.

Важнейшая часть устройства – это набор из нескольких, что особенно важно – неспецифических сенсоров. В них есть тончайшие кварцевые пластины, на поверхность которых нанесен слой специального вещества – сенсорный слой. Его состав ученые выбирают так, чтобы он сорбировал те молекулы, из которых и состоит идентифицируемый аромата. Понятно, что вес пластины с этими молекулами пусть очень немного, но увеличится. Теперь если с помощью генератора заставить пластину колебаться (обычно с частотой 8-10 МГц), то параметры ее колебаний будут несколько зависеть от ее веса. Вот и получатся своеобразные весы для микро-или даже наноколичеств веществ. И на этих весах можно «взвесить», сколько тех или иных молекул сорбируется из воздуха на тех или иных покрытиях.

Если же взять несколько сенсоров с разными покрытиями, то в принципе можно добиться того, что система таких сенсоров будет определенным образом откликаться на тот или иной запах. А на другие или похожие запахи она или не будет откликаться, или будет – но по-другому. Теперь остается «обучить» систему, то есть получить эталонный отклик на эталонном запахе – и дальше с ее помощью можно будет очень достоверно идентифицировать те ароматы (или те газы), для определения которых она создана.

Вот тут-то и наступает плохая жизнь для фальсификаторов. Как выяснили ученые, аромат синтетических ароматизаторов, если речь идет о приятно пахнущих фруктах и ягодах, принципиально отличатся от природных эталонов. Вот какая незадача. И прибор, созданный воронежскими химиками, уверенно эту разницу «чувствует», фиксирует и позволяет выяснить, какие именно – природные или синтетические – ароматы источают йогурты, творожки и прочие молочные продукты.

Больше того, с помощью аналогичного «электронного носа», тоже разработанного авторами, можно определять и степень свежести молочных продуктов. Ведь бывает, что формально срок годности не истек, а продукт явно «скис». А если не явно? А если это продукт для детей, да еще и больных детей? Или предназначен для тех, кому прописано только диетическое питание? Система, предложенная авторами, поможет избежать подобных проблем, поскольку по запаху различает степень свежести продукта – ведь при хранении в нем происходит целый ряд химических превращений, и это неизбежно отражается на составе продукта – и на составе газовой фазы над ним. Между прочим, можно сделать – да это и сделано – систему сенсоров, которая будет более чувствительна, чем обоняние человека. И она сможет определить, что продукт начал портиться, даже если запах у него как будто нормальный.

Так что «электронный нос» для контроля качества молочных продуктов ученые разработали. Дело за производством – потому что потребителям он очень нужен.

***