Самарские ученые просветили детское питание лазером

В Самарском университете разработали новый способ быстрого анализа продуктов детского питания. Технологию придумала студентка III курса кафедры биохимии, биотехнологии и биоинженерии Полина Пятаева вместе со своим научным руководителем Еленой Тимченко. Как утверждают разработчики, новый метод позволяет быстро и просто понять, какие вещества есть в продуктах и нет ли там примесей. Технология проверки выглядит следующим образом: образец просвечивают лазером, который соединен со спектрографом. Специальная программа выделяет в отраженном рассеянном свете спектральные «отпечатки» веществ и выводит их на экран. А если упаковка достаточно прозрачная, то обследовать продукт можно и не вскрывая её. «Безопасность пищевых продуктов, а особенно детского питания, является важной и актуальной задачей общественного здравоохранения во всем мире. Обычно для анализа пищевой продукции традиционно используются лабораторные методы, в том числе газовая и жидкостная хроматография, различные виды микроскопии. Однако традиционные методы требуют достаточно много времени и усилий. В моем исследовании оценивалась возможность применения метода Рамановской спектроскопии, то есть спектроскопии комбинационного рассеяния. Этот метод массово и официально пока что не применяется для анализа пищевых продуктов, хотя, как показало исследование, он достаточно информативен и точен», — рассказала Полина Пятаева Королёва. Рамановская спектроскопия — вид спектроскопии, использующий способность исследуемых молекул к комбинационному рассеянию монохроматического света (лазерного излучения). В спектре рассеянного излучения появляются спектральные линии, которых нет в спектре первичного (возбуждающего) света. Число и расположение появившихся линий спектра определяется молекулярным строением исследуемого вещества, что позволяет данное вещество точно идентифицировать. Для исследований ученые собрали экспериментальную установку. Она состоит из полупроводникового лазера, оптического рамановского модуля, спектрографа с интегрированной цифровой камерой и компьютера. А анализировали исследователи несколько образцов фруктового пюре, предназначенного для детского питания — «банан-яблоко» и «персик-яблоко». Для сравнения с помощью установки проверили не только промышленные варианты детского питания, но и аналогичные домашние установки. Для приготовления пюре бананы, персики и яблоки очистили и измельчили до однородной массы. «В ходе экспериментов были выявлены основные линии комбинационного рассеяния исследуемых образцов, в том числе линии пектина, глюкозы, фруктозы, сахарозы, каротиноидов, а также лимонной кислоты и лигнина. Установлено, что спектры исследуемых групп объектов имеют схожий характер во всем исследуемом спектральном диапазоне, кроме одной области спектра, в которой в образцах магазинного пюре отмечаются четко выраженные линии, указывающие на наличие в образцах крахмала. Очевидно, в данных видах пюре производитель использует крахмал в качестве загустителя, что совершенно нормально, хотя производитель по какой-то причине и не указал крахмал в числе использованных ингредиентов. В остальном проанализированные магазинные пюре по составу практически идентичны пюре домашнего приготовления», — пояснила студентка. По словам научного руководителя Елены Тимченко, это исследование не претендует на сенсационность. Но оно доказывает возможность проведения быстрого и точного анализа пищевых продуктов на небольшой установке. Причем таким образом можно обнаружить микроорганизмы и бактерии, которые в итоге приведут к отравлению или заболеванием. В некоторых случаях, как напомнили ученые, для исследования можно и не нарушать упаковки продукции. Ранее самарские ученые похвастались ещё одной разработкой. Они создали новую версию аналоговой фотонной вычислительной системы, которая обрабатывает данные быстрее нейросетей.