gh Электронный язык пробует томаты

Ученые из лаборатории химических сенсоров Санкт-Петербургского государственного университета разработали «электронный язык» для определения сорта и вкуса помидор. Умное устройство за три минуты, без всякой предварительной подготовки образца позволяет определить сорт помидоров и некоторые их вкусовые характеристики. Правда, анализирует электронный язык не сам помидор, а выдавленный из него сок. Зато работает неутомимо и очень эффективно.

«Электронный язык» - это система из большого числа неспецифических сенсоров, обладающих перекрестной активностью предназначенная для анализа сложных растворов. В переводе на общедоступный это означает, что объект анализируют сразу несколько сенсоров, каждый из которых откликается на все компоненты анализируемой смеси, но на каждый компонент - в разной степени. Специальная математическая программа позволяет по результатам измерений создать «образ» анализируемого объекта, и затем сравнивать результаты измерений с эталоном – «образом» объекта, характеристики которого заранее известны. В общем, та же калибровка, только не по какому-то конкретному веществу, а по определенному их набору - вкусу. Отсюда, кстати, и название «язык» - потому что и человек запоминает и узнает вкус «целиком», не разделяя вклад в него отдельных вкусовых ингредиентов.

Надо сказать, что в последнее время это направление аналитической химии развивается очень интенсивно, и особенно для идентификации вкуса пищевых продуктов, потому что хороший приборный метод дешевле, быстрее и надежнее дегустатора. В мире в этом направлении работают сотни научных коллективов, в основном из европейских стран – Испании, Франции, Италии, и работы питерских химиков занимают устойчиво лидирующее положение в этой области.

Итак, на этот раз два доктора химических наук - Юрий Власов и Андрей Легин вместе с коллегами по лаборатории разработали «электронный язык» для определения вкуса помидоров. Каждый раз, для каждого продукта или иного объекта анализа нужно конструировать устройство заново, выбирая те сенсоры, которые необходимы и достаточны для получения отклика на компоненты конкретного раствора. В данном случае анализировали выжатый из помидоров сок, вкус которого определяют такие ингредиенты как сахара, минералы и органические кислоты. Соответственно и выбирали сенсоры, в «команду» которых вошли 19 потенциометрических сенсоров, определяющих анионы, катионы и рН раствора и электрод сравнения.

Анализировали сок из шести сортов томатов, выращиваемых в Бельгии. Потому что попутно сравнивали, как работают два «языка», один из которых сделали в Питере, а другой – во Франции (Alpha M.O.S., Toulouse, France), а само «соревнование» проводили в Лёвенском католическом университете – одном из старейших в Европе университетов, расположенном неподалеку от Брюсселя. Вот в Бельгии очень захотели классифицировать помидоры по сортам и вкусу автоматически, и устроили небольшое исследование - сравнили между собой параметры двух устройств при анализе одних и тех же объектов. И сразу надо сказать – наш «язык» французскому не уступил, а кое в чем зарубежного конкурента (напрашивается «переплюнул», но нет) - переиграл.

Оказалось, что оба устройства с задачей справились. Сок, отжатый из шести бельгийских культур помидоров, проанализировали и распознали. Оказалось, что оба устройства с задачей в основном справились. Правда, питерский «язык» может анализировать необработанный сок, а для бельгийского сок нужно отделить от мякоти – центрифугировать. Само измерение в обоих случаях занимает три минуты, и на диаграмме - результате анализа точки, соответствующие разным сортам, группируются в разных ее участках. Тут тоже «наш» язык сработал чуть лучше – точнее: все шесть сортов помидоров он уверенно расставил в разных участках диаграммы, а вот французский четыре сорта различал уверенно, а два – не очень, то есть «образы» двух видов образцов на диаграмме частично перекрывались. Но индивидуальные компоненты (глюкозу, фруктозу, яблочную и лимонную кислоты) ни одно из устройств определить не смогло. Разве что «электронный язык» из питерского университета позволил определить концентрацию ионов натрия, что важно, поскольку этот минерал определяет «соленый вкус» помидора.

***