Инновационный датчик позволяет идентифицировать основные элементы напитков всего за несколько минут. Российская разработка имеет потенциал изменить подход к анализу продуктов питания.
Российские ученые в сотрудничестве с китайскими коллегами разработали уникальный биосенсор, который способен за 1−2 минуты одновременно обнаруживать в напитках глюкозу, молочную кислоту, алкоголь и крахмал. Эта новаторская разработка стала возможной благодаря оригинальному решению проблемы стабильности ферментов через их включение в особый белковый гель.
Специалисты из РТУ МИРЭА, ТулГУ, Харбинского технологического института и компании «Эконикс-Эксперт» совместно внедрили естественные катализаторы — ферменты, каждый из которых способен распознавать определенное вещество. Ранее подобные системы имели недостаточную долговечность, но российские специалисты устранили эту проблему, создав устойчивый биологический гель на основе альбумина. В него были интегрированы посреднические молекулы и углеродные нанотрубки для повышения эффективности сигналов. Это позволило ферментам сохранять свою работоспособность на протяжении нескольких недель.
«Наша разработка — это не просто еще один датчик. Это совершенно новый носитель для иммобилизации ферментов, который сочетает в себе преимущества биосовместимости, высокой электропроводности и долговечности. По сути, мы создали универсальную платформу, которую в будущем можно будет адаптировать для определения других веществ», — отметил соавтор исследования, доцент кафедры физической химии РТУ МИРЭА Павел Мельников.
Новый четырехкомпонентный датчик обладает компактными размерами и удобен в эксплуатации. Его применение позволяет мгновенно оценить, к примеру, содержание сахара и алкоголя в вине, уровень молочной кислоты в квасе, свидетельствующий о правильном процессе брожения, либо наличие крахмала в детском питании и соках, который часто используется как стабилизирующий агент. Результаты анализа появляются менее чем за две минуты и по точности сопоставимы с традиционными методами, такими как хроматография, но значительно превосходят их по скорости и стоимости.
Технология открывает широкие возможности для производителей продуктов питания, особенно для малых предприятий, включая небольшие пивоварни, сыроварни и винодельни. Биосенсор обеспечит быструю проверку качества сырья и готовой продукции на каждом этапе производства, минимизирует риск дефектов, сократит затраты времени и ресурсов и повысит надежность выпускаемых товаров.
Фото: hi-tech.mail.ru