I testi di qualità di l'alimentu chì tradiziunale piglianu ore - o ghjorni - per fà in u laboratoriu avà ponu esse cumpletati in pocu minuti, senza avè bisognu di alluntanassi ancu da a linea di produzzione.
"Questu hè un cambiamentu di ghjocu per l'industria. Permette di esce da u laboratoriu è pruvà in a linea di produzzione o ancu in u campu ", disse Luis Rodriguez-Saona, prufissore di scienza è tecnulugia di l'alimentariu in l'Università Statale di Ohio.
Per l'ultimi 16 anni, u scientist alimentari cù Ohio State College of Food, Agricultural and Environmental Sciences hà studiatu l'usu di a tecnulugia infrared per determinà a qualità di i prudutti alimentari. Rodriguez-Saona hè ancu un scientist cù u Centru di Ricerca è Sviluppu Agricola di l'Ohio, u bracciu di ricerca di u college.
In l'ultimi quattru anni, i scanners portatili sò emersi nantu à u mercatu, è u so legwork hè statu inestimabile per adattà à i bisogni di l'industria alimentaria.
"Cù u sucu di tomate, pudemu vede 12 attributi diffirenti in menu di un minutu", hà dettu Rodriguez-Saona. "Tuttu questu duverà parechje ore, se micca ghjorni, per cullà è pruvà una mostra in modu tradiziunale".
Frà altre cullaburazioni, per l'ultimi cinque anni Rodriguez-Saona hà cuntrattu cù u California League of Food Processors per pruvà u zucchero di tomate è a pasta di tomate. California produce più di 90 per centu di i pumati trasfurmati di a nazione è quasi a mità di i pumati trasfurmati cultivati in u mondu.
"L'operazione hè stupente", hà dettu Rodriguez-Saona. "Anu tante linee di produzzione, è ogni ora mandanu campioni à u laboratoriu per monitorizà a qualità di diversi lotti".
Tali teste sò necessarii per assicurà a sicurezza è a qualità di u zuccaru di tomate, assai di quale si passa per più trasfurmazioni in pasta di tomate è altri prudutti.
Attualmente, l'industria usa a tecnulugia per cumplementà u monitoraghju tradiziunale, ma u travagliu di Rodriguez-Saona puderia esse strumentale per ottene l'appruvazioni per aduprà cum'è u so metudu di teste primariu. Finu a ora, Rodriguez-Saona hà publicatu cinque documenti scientifichi nantu à l'usu di a tecnulugia infrared per trasfurmà i pumati.
"Avà, piglianu campioni, li portanu à u laboratoriu di assicuranza di qualità, è ci vole parechje ore per cumpiendu alcune di e teste. Hanu ancu bisognu di persunale qualificatu per fà stu travagliu. Hè assai tempu è costu. "
Se a prova identifica ogni prublema cù u pruduttu, u processatore averia bisognu di vende à un scontu o riprocessà.
"Ma cù sta unità - hè cusì chjuca, cum'è una lunchbox - pudete purtà questu in a pianta per fà valutazioni in tempu reale di a qualità di u pruduttu, è fà tweaks à a trasfurmazioni immediatamente invece di aspittà chì i risultati di u laboratoriu tornanu. ."
In i so studii, Rodriguez-Saona usa sensori infrarossi fatti da sviluppatori principali, cumprese Agilent Technologies è Thermo Fisher Scientific. I strumenti di luce infrarossa portatili sò stati inizialmente pensati per u Dipartimentu di Difesa, l'Agenzia per l'Infurzazione di Drug è l'industria farmaceutica per identificà a presenza di splusivi è droghe illecite è per pruvà i farmaci per falsificazioni. Certi di i scanners portatili sò grandi quant'è cassette d'arnesi è altri sò tenuti in manu.
"Semu i primi à ottene sti strumenti per guardà applicazioni in l'industria alimentaria", disse.
U prucessu per a prova hè ingannosamente simplice: una mostra di u pruduttu, più chjuca di un pisone, hè posta nantu à u scanner o hè scansatu cù u spettrometru di manu. Una luce infrarossa mira à gruppi funziunali specifichi in e molécule chì custituiscenu l'alimentu; diverse molécules assorbanu a luce à diverse frequenze.
"Questu pruduce un spettru, chì hè basatu annantu à quellu assorbimentu di luce", disse Rodriguez-Saona. "Avemu sottumessu quellu spettru à l'analisi multivariata per indicà l'infurmazioni chì cercemu.
"Equa u spettru à una foto panoramica. Contene assai infurmazioni, ma per truvà l'infurmazioni chì cercate, avete bisognu di studià da vicinu. L'analisi multivariate hè cum'è una lupa chì vi permette di fà questu, utilizendu a chimiometria per identificà un signalu specificu chì hè assuciatu cù una molécula specifica.
"In fondu, hè cum'è truvà Waldo."
Rodriguez-Saona hà sviluppatu l'algoritmi per i scanners da aduprà in a rilevazione di diversi aspetti di l'alimenti, è u so studi verificate chì i risultati sò à parità cù quelli di testi tradiziunali di laboratoriu. L'attributi alimentari testati in i pumati trasfurmati si concentranu nantu à a coerenza, a struttura è u gustu, cumpresi solidi solubili, pH, acidità, viscosità, zuccheri è acidi organici.
In più di u travagliu di u pumadoru trasfurmatu, Rodriguez-Saona è a so squadra di studienti graduate anu studiatu diversi attributi di patatine fritte, cumprese un valutazione di a qualità di l'oliu e lu presenza di acrilamide.
A qualità di l'oliu hè un prublema, cum'è l'olii è i grassi comestibili sò unu di i l'alimenti più falsificati in l'industria, è i metudi tradiziunali per pruvà li sò tempu, complicati è costosi è generanu grandi quantità di rifiuti, hà dettu Rodriguez-Saona. In lugliu, hà moderatu una sessione, Adulterazione Motivata Economicamente: Sfide è Innuvazioni in a Rilevazione di Fraude Alimentare, in a riunione annuale di l'Istitutu di Tecnulugichi di l'Alimentazione in Chicago, è presentarà nantu à e tecnulugia portatili per screening per adulteranti alimentari.
A prisenza di l'acrilamida in patatine fritte è altri tipi di patate fritte à alta temperatura hè statu longu un prublema in l'industria, è in u 2010, l'urganizazione cumuna di l'Alimentazione è l'Agricultura è un cumitatu di l'Organizazione Mondiale di a Salute l'anu chjamatu una preoccupazione per a salute umana. Ma l'equipaggiu necessariu per pruvà l'acrilamide hè un costu proibitivu per a maiò parte di l'imprese per fà e teste per sè stessu, è l'inviu di campioni à un laboratoriu di terzu pò piglià settimane per ottene risultati, disse.
"I livelli di acrilamide sò attualmente regulati solu in California cum'è parte di a Pruposta 65, ufficialmente cunnisciuta cum'è Attu di 1986 per l'applicazione di l'acqua sicura è tossica, Ma aghju parlatu assai cù l'imprese è volenu truvà un modu costu-efficace per misurà per questu. Dunque, avemu travagliatu per sviluppà questu ".
Rodriguez-Saona hè ancu dumandà un finanziamentu da u Dipartimentu di l'Agricultura di i Stati Uniti.
"Avà, travagliemu cù cumpagnie è sviluppemu algoritmi chì si adattanu à e so applicazioni uniche. Ma cù u finanziamentu di l'USDA, puderemu travaglià annantu à alcuni di sti prublemi maiò, cum'è l'acrilamide o l'adulterazione, è sviluppà algoritmi per fà teste infrarossi nantu à l'alimenti chì seranu dispunibili per qualcunu.
I pruduttori alimentari in Ohio è in altrò interessatu à amparà di più nantu à a tecnulugia ponu cuntattà Rodriguez-Saona via email à rodriguez-saona.1@osu.edu O chjamate 614-292-3339.