A gyümölcsök romlását érzékeli egy új szenzor

Az MIT kutatói által készített szenzor képes érzékelni jelenlevő etilén mennyiségét, és ebből megállapítani, hogy mennyire érett, illetve rohad-e az adott gyümölcs.

A gyümölcsök romlását érzékeli egy új szenzor

A zöldség- és gyümölcskereskedéssel foglalkozók nagy problémája a kezdetek óta, hogy készleteikből jelentős mennyiségeket veszítenek el a termények megromlása miatt. Az MIT hallgatói Timothy Swager kémia professzor vezetésével erre a problémára kerestek megoldást, amikor egy olyan szenzor építésébe kezdtek, amely segít az áruk állapotának pontosabb felmérésében.

Az új érzékelő, amelynek működéséről az Angewandte Chemie oldalain számolnak be fejlesztői, képes érzékelni a legkisebb mennyiségű etilén és gáz megjelenését is, amelyek a romlás első jelei. Swager elképzelése szerint az olcsó kis szenzorokat a gyümölcsöt vagy zöldséget tartalmazó ládákhoz rögzítenék, és egy kézi detektor segítségével időről időre ellenőriznék, így a romlásra figyelmeztető jelek felbukkanásakor az adott láda azonnal kiárusításra kerülhetne, mielőtt még a szemmel látható rothadás és a tényleges minőségromlás megindul.

Swager eddigi pályafutása során elsősorban robbanóanyagok, kémiai és biológiai fegyverek kiszűrésére alkalmas érzékelőkön dolgozott, így az élelmiszerek ilyetén vizsgálata új terület számára. Meglátása szerint az iparágban a továbbiakban olyan érzékelőkre is szükség lenne, amelyek jeleznék, ha az áru penészedni kezd, vagy bakteriális fertőzés jelenik meg benne.

Első célpontjául azonban a rohadást és ennek jeleinek kiszűrését választotta. A növények különféle mennyiségben választanak ki etilént fejlődésük, érésük folyamán. A banán például zöld marad mindaddig, amíg elegendő etilén nem szabadul fel az érés megindulásáig. Amint ez elkezdődik, vagyis a gyümölcs sárgulni kezd, egyre több etilén termelődik, és az érés egyre gyorsul. Ha a tökéletesen sárga banánt nem fogyasztjuk el a legérettebb állapotában, az etilén hatására gyorsan barnává és pépessé válik.

A nagykereskedésekben úgy igyekeznek lelassítani ezt a folyamatot, hogy alacsony szinten tartják az etilén termelődését. Gázkromatográfiával vagy tömegspektrometriával vizsgálják a keletkező gázok összetételét, ezek a rendszerek azonban nagyon drágák, 1200 dollár körüli összegbe kerülnek egyenként. Ez azzal jár, hogy csak a nagy raktárak engedhetik meg maguknak az ilyen jellegű vizsgálatokat, így másutt, például a boltok saját raktáraiban vagy a szállító hajókon nincs lehetőség az áruk átvizsgálására.

Az MIT kutatócsoportja egy több tízezer szén nanocsövet tartalmazó szenzort épített, amelyek remekül vezetik az elektromosságot. A nanocsöveket réz atomokkal szennyezték, ezek úgy lassítják az elektronok áramlását, mint a fekvőrendőrök egy közúton. A szén nanocső tökéletes szerkezetében bekövetkező bármilyen változás jelentősen rontja a vezetőképességet. A réz jelenléte tehát lelassítja az elektronokat, de ha etilén is kerül a rendszerbe, akkor az is a rézhez kötődik, így az elektronok haladása még inkább lelassul. Az ellenállás növekedésének mértékéből ilyen módon megállapítható az etilén mennyisége.

A szenzor legérzékenyebb változata 0,5 ppm-es (rész per millió) etanolkoncentrációt is képes kimutatni. A gyümölcsök éréséhez szükséges mennyiség általában 0,1‒1 ppm között van. A kutatók számos különféle gyümölcsön tesztelték a szenzort, és képesek voltak nagy pontossággal megállapítani az érettség fokát az etilén koncentrációja alapján.

A rendszer sokkal olcsóbb és jóval pontosabb eredményt ad, mint a használatban lévő hasonló célú technológiák. Swager a kereskedelmi alkalmazásnál egy-egy RFID chippel látná el a szenzorokat, így azok folyamatosan ellenőrizhetnék egy adott rekesz gyümölcs minőségét, és az eredmények egy kézi készülékkel bármikor leolvashatók lennének. A rendszer rendkívül olcsó, mondja Swager, hiszen tömeges előállítás esetén egy érzékelő ára chippel együtt egy dollár körüli összeg lenne.

 

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward