Testet e cilësisë së ushqimit që tradicionalisht kërkojnë orë - ose ditë - për t'u kryer në laborator tani mund të përfundojnë në vetëm disa minuta, pa qenë nevoja të largoheni edhe nga linja e prodhimit.
“Ky është një ndryshim i lojës për industrinë. Kjo ju lejon të dilni nga laboratori dhe të provoni në linjën e prodhimit apo edhe në terren, "tha Luis Rodriguez-Saona, profesor i shkencës dhe teknologjisë ushqimore në Universitetin Shtetëror të Ohajos.
Për 16 vitet e fundit, shkencëtari i ushqimit me Ohio State's Kolegji i Shkencave të Ushqimit, Bujqësisë dhe Mjedisit ka ekzaminuar përdorimin e teknologjisë infra të kuqe për të përcaktuar cilësinë e produkteve ushqimore. Rodriguez-Saona është gjithashtu një shkencëtar me Qendrën e Kërkimit dhe Zhvillimit Bujqësor të Ohajos, krahu kërkimor i kolegjit.
Brenda katër viteve të fundit, skanerë portativë janë shfaqur në treg dhe puna e tij e këmbëve ka rezultuar e paçmueshme në përshtatjen e tyre me nevojat e industrisë ushqimore.
"Me lëngun e domates, ne mund të shohim 12 atribute të ndryshme në më pak se një minutë," tha Rodriguez-Saona. "E gjithë kjo do të merrte shumë orë, nëse jo ditë, për të mbledhur dhe testuar një mostër në mënyrën tradicionale."
Ndër bashkëpunimet e tjera, për pesë vitet e fundit Rodriguez-Saona ka kontraktuar me Lidhja e Përpunuesve të Ushqimit në Kaliforni për të testuar lëngun e domates dhe pastën e domates. Kaliforni prodhon më shumë se 90 për qind të domateve të përpunuara të vendit dhe gati gjysmën e domateve të përpunuara të kultivuara në mbarë botën.
“Operacioni është i mahnitshëm,” tha Rodriguez-Saona. "Ata kanë kaq shumë linja prodhimi dhe çdo orë dërgojnë mostra në laborator për të monitoruar cilësinë e grupeve të ndryshme."
Një test i tillë kërkohet për të garantuar sigurinë dhe cilësinë e lëngut të domates, pjesa më e madhe e të cilit shkon për përpunim të mëtejshëm në paste domate dhe produkte të tjera.
Aktualisht, industria po përdor teknologjinë për të plotësuar monitorimin tradicional, por puna e Rodriguez-Saona mund të jetë instrumentale në marrjen e miratimit për ta përdorur atë si metodën e saj kryesore të testimit. Deri më tani, Rodriguez-Saona ka publikuar pesë punimet shkencore mbi përdorimin e teknologjisë infra të kuqe për përpunimin e domateve.
“Tani, ata marrin mostra, i sjellin në laboratorin e sigurimit të cilësisë dhe duhen disa orë për të përfunduar disa nga testet. Ata gjithashtu kanë nevojë për personel të kualifikuar për ta bërë këtë punë. Konsumon kohë dhe kushton.”
Nëse testimi identifikon ndonjë problem me produktin, përpunuesi do të duhet ta shesë atë me një zbritje ose ta ripërpunojë atë.
“Por me këtë njësi – është kaq e vogël, si një kuti drekë – ju mund ta sillni këtë në fabrikë për të bërë vlerësime në kohë reale të cilësisë së produktit dhe të bëni ndryshime në përpunim menjëherë në vend që të prisni që rezultatet laboratorike të kthehen. .”
Në studimet e tij, Rodriguez-Saona përdor sensorë infra të kuqe të bëra nga zhvilluesit kryesorë, duke përfshirë Agilent Technologies dhe Thermo Fisher Scientific. Instrumentet portative të dritës infra të kuqe u projektuan fillimisht për Departamentin e Mbrojtjes, Agjencinë e Zbatimit të Drogës dhe industrinë farmaceutike për të identifikuar praninë e eksplozivëve dhe drogave të paligjshme dhe për të testuar farmaceutikët për falsifikime. Disa nga skanerët portativë janë aq të mëdhenj sa kutitë e veglave dhe të tjerët janë të mbajtur me dorë.
"Ne jemi të parët që kemi marrë këto instrumente për të parë aplikimet në industrinë ushqimore," tha ai.
Procesi i testimit është jashtëzakonisht i thjeshtë: Një mostër e produktit, më e vogël se një bizele, vendoset në skaner ose skanohet me spektrometrin e dorës. Një dritë infra të kuqe synon grupe funksionale specifike në molekulat që përbëjnë ushqimin; molekula të ndryshme thithin dritën në frekuenca të ndryshme.
"Kjo prodhon një spektër, i cili bazohet në atë përthithje të dritës," tha Rodriguez-Saona. “Ne ia nënshtrojmë atë spektër analizave me shumë variacione për të përcaktuar informacionin që kërkojmë.
“Unë e barazoj spektrin me një foto panoramike. Ai përmban shumë informacione, por për të gjetur informacionin që kërkoni, duhet ta studioni nga afër. Analiza multivariate është si një xham zmadhues që ju lejon ta bëni këtë, duke përdorur kimiometrinë për të identifikuar një sinjal specifik që lidhet me një molekulë specifike.
"Në thelb, është si të gjesh Waldo."
Rodriguez-Saona ka zhvilluar algoritmet që skanerët t'i përdorin në zbulimin e aspekteve të ndryshme të artikujve ushqimorë dhe të tij. Studimet verifikoni që rezultatet janë të barabarta me ato nga testet tradicionale laboratorike. Atributet e ushqimit të testuara në domatet e përpunuara fokusohen në konsistencën, strukturën dhe shijen, duke përfshirë lëndët e ngurta të tretshme, pH, aciditetin, viskozitetin, sheqernat dhe acidet organike.
Përveç punës së përpunuar me domate, Rodriguez-Saona dhe ekipi i tij i studentëve të diplomuar kanë studiuar atribute të ndryshme të patatinave, duke përfshirë një vlerësimi i cilësisë së naftës dhe prania e akrilamidit.
Cilësia e vajit është një problem, pasi vajrat dhe yndyrat ushqimore janë një prej tyre shumica e ushqimeve të falsifikuara në industri, dhe metodat tradicionale për testimin e tyre kërkojnë kohë, të komplikuara dhe të kushtueshme dhe gjenerojnë sasi të mëdha mbeturinash, tha Rodriguez-Saona. Në korrik, ai po moderon një seancë, Falimentimi i motivuar ekonomikisht: Sfidat dhe risitë në zbulimin e mashtrimit ushqimor, në takimin vjetor të Institutit të Teknologëve të Ushqimit në Çikago, dhe do të prezantojë mbi teknologjitë portative për të kontrolluar për falsifikimin e ushqimit.
Prania e akrilamidit në patate të skuqura dhe lloje të tjera patate të skuqura në temperatura të larta ka qenë prej kohësh një çështje në industri, dhe në vitin 2010, Organizata e Përbashkët e Ushqimit dhe Bujqësisë dhe një komitet i Organizatës Botërore të Shëndetësisë e quajtën atë një shqetësim për shëndetin e njeriut. Por pajisjet e nevojshme për të testuar për akrilamidin janë me kosto të ulët për shumicën e kompanive për të kryer teste vetë, dhe dërgimi i mostrave në një laborator të palëve të treta mund të marrë javë për të marrë rezultate, tha ai.
“Nivelet e akrilamidit aktualisht rregullohen vetëm në Kaliforni si pjesë e Propozimit 65, i njohur zyrtarisht si Akti i Zbatimit të Ujit të Sigurt të Pijshëm dhe Toksik i 1986, por unë kam folur shumë me kompani dhe ata duan të gjejnë një mënyrë me kosto efektive për të matur atë. Pra, ne po punojmë për ta zhvilluar atë.”
Rodriguez-Saona po aplikon gjithashtu për financim nga Departamenti Amerikan i Bujqësisë.
“Tani për tani, ne punojmë me kompani dhe zhvillojmë algoritme që përshtaten me aplikacionet e tyre unike. Por me financimin e USDA-së, ne do të jemi në gjendje të punojmë për disa nga këto probleme të mëdha, si akrilamide ose falsifikimi, dhe të zhvillojmë algoritme për të kryer testime infra të kuqe mbi ushqimet që do të jenë të disponueshme për këdo.”
Prodhuesit e ushqimit në Ohio dhe gjetkë të interesuar për të mësuar më shumë rreth teknologjisë mund të kontaktojnë Rodriguez-Saona me email në rodriguez-saona.1@osu.edu ose telefononi 614-292-3339.