Wetenskaplikes het 'n goedkoop sensor ontwikkel wat gebruik maak van PEGS-tegnologie wat kan toets kos varsheid en kan help om vermorsing as gevolg van weggooi te verminder kos voortydig (weggooi van kos uitsluitlik omdat dit naby (of verby is) die verbruiksdatum, ongeag die werklike varsheid daarvan). Die sensors kan in voedselverpakking of etikette geïntegreer word.
Byna 30 persent van kos wat veilig is vir menslike gebruik, word elke jaar weggegooi of bloot weggegooi. 'n Groot bydrae tot hierdie massiewe voedsel vermorsing is deur die weggooi wat deur die verbruiker of supermarkte veral in ontwikkelde lande gedoen word. Kos vermorsing is besig om 'n wêreldwye kwessie te word en dit het groot implikasies op ekonomie en omgewing.
Alles verpak kos wat in winkels en supermarkte verkoop word, het 'n etiket van 'gebruik teen datum' wat die datum aandui tot wanneer die kos veilig en eetbaar is om te eet. Kenners sê egter dat hierdie datum wat gewoonlik deur die vervaardiger gedruk word net 'n benadering is en nie 'n akkurate aanduiding van werklike varsheid nie aangesien ander faktore byvoorbeeld die toestande waarin die kos gestoor word ook belangrik is. Gooi weg kos voortydig op grond van 'gebruik teen datum', ongeag die werklike varsheid daarvan, dra elke jaar by tot groot hoeveelhede voedselvermorsing.
Die gebruik van sensors is 'n belowende alternatief vir die vervaardiger se 'gebruiksdatum', aangesien hierdie sensors die toestand van bederfbare verpakte voedsel kan naspoor en dit intyds aan die gebruiker kan oordra. Baie soorte sensortegnologieë is ontwerp; hulle is egter nog nie in hoofstroomvoedselverpakking geïntegreer nie weens verskeie redes soos kommersiële onlewensvatbaarheid, hoë koste, komplekse vervaardigingsproses en moeilike gebruik. Hierdie tegnologieë was ook onversoenbaar met digitale platforms, sodat die data nie maklik deur die gebruiker verstaan kan word nie.
'n Nuwe studie gepubliseer op 8 Mei in ACS Sensors beskryf 'n sensitiewe, eko-vriendelike, laekoste en buigsame prototipe van PEGS (papiergebaseerde elektriese gassensor) wat bederfgasse soos ammoniak en trimetielamien kan opspoor wat in water kan oplos. Die sensor is geformuleer deur koolstofelektrodes op maklik beskikbare sellulosepapier te druk met 'n eenvoudige balpuntpen en 'n outomatiese snyplotter. Die sellulosepapier, alhoewel dit droog lyk, bestaan uit hoogs higroskopiese sellulosevesels wat vog bevat wat deur die eksterne omgewing aan hul oppervlak geadsorbeer word. Nat chemiese metodes kan dus gebruik word vir die waarneming van wateroplosbare gasse as gevolg van hierdie higroskopiese eienskap en sonder byvoeging van water by die substraat. Die geleiding van die papier kan gemeet word deur twee koolstof (grafiet) elektrodes te gebruik wat op die oppervlak van papier gedruk word. Dun film van water se elektriese eienskappe kan dus maklik deur geleiding ondersoek word. Wanneer enige wateroplosbare gas in 'n direkte omgewing teenwoordig is, lei dit tot 'n toename in ioniese geleiding van die papier hoofsaaklik as gevolg van disassosiasie van wateroplosbare gas(se) in die dun film water op die oppervlak van die papier.
Navorsers het die PEGS-tegnologie op verpakte voedsel (vleisprodukte – veral vis en hoender) in die laboratorium getoets om varsheid kwantitief te monitor. Resultate het getoon dat die PEGS-sensor hoë sensitiwiteit vir wateroplosbare gasse getoon het, aangesien dit vinnig en akkuraat spoorhoeveelhede bederfgasse kon opspoor in vergelyking met bestaande sensors. Die gasse wat getoets is, was koolstofmonoksied, koolstofdioksied, swaeldioksied, trimetielamien en ammoniak met die hoogste sensitiwiteit vir ammoniak omdat dit hoogs oplosbaar in water was. PEGS het verbeterde werkverrigting, beter reaksietyd en hoër sensitiwiteit getoon. Ook was geen bykomende verhitting of komplekse vervaardiging nodig nie. Hierdie resultate is bekragtig deur gebruik te maak van gevestigde mikrobiologiese toetse wat bakteriese kulture gebruik. Daarom is PEGS geskik as 'n aanduiding van variasie in voedselvarsheid as gevolg van mikrobiese kontaminasie in verpakte vleis. Verder is die sensor se ontwerp gekombineer met 'n reeks mikroskyfies genaamd NFC (nabyveldkommunikasie)-etikette om dit in staat te stel om koordloos lesings op mobiele toestelle in die omgewing te neem.
Die unieke sensor wat in die huidige studie beskryf word, is die eerste kommersieel lewensvatbare, nie-giftige, eko-vriendelike sensor wat gebruik kan word om die varsheid van voedselitems te toets deur hul sensitiwiteit vir gasse wat by voedselbederf betrokke is, te tik. Wat belangrik is, is dat dit goedkoop is, teen net 'n fraksie van die koste van bestaande sensors. PEGS werk goed by kamertemperatuur en selfs by 100 persent vogtige toestande terwyl dit baie min energie verbruik. Volgens die skrywers kan PEGS beskikbaar wees om in die volgende 3 jaar deur vervaardigers en supermarkte in kommersiële voedselverpakking geïntegreer te word. Die gebruik daarvan kan ook uitgebrei word na ander chemiese en mediese, boerdery- en omgewingstoepassings.
***
{Jy kan die oorspronklike navorsingsartikel lees deur die DOI-skakel wat hieronder gegee word in die lys van aangehaalde bronne te klik}
Bronne)
Barandun G et al. 2019. Sellulosevesels maak byna nulkoste elektriese waarneming van wateroplosbare gasse moontlik. ACS sensors. https://doi.org/10.1021/acssensors.9b00555
