Ученые ЛЭТИ разработали портативный комплекс для экспресс-тестирования свежести рыбы при помощи УФ-излучения

Фото: пресс-служба ЛЭТИ

Рыбные продукты имеют важное значение для человека, поскольку являются ценным источником белка, витаминов и минералов, необходимых для поддержания здоровья и нормального функционирования организма. В частности, они богаты омега-3 жирными кислотами, которые способствуют развитию мозга, улучшают работу сердечно-сосудистой системы и снижают риск возникновения воспалительных процессов. Регулярное употребление рыбы способствует укреплению иммунитета, улучшает состояние кожи и волос, а также помогает в профилактике различных заболеваний.

Однако важным аспектом приема рыбных продуктов является его свежесть, которую порой сложно оценить по внешним признакам. Особенно остро данная проблема стоит на предприятиях пищевой промышленности, сетях общепита и магазинах розничной торговли. В связи с этим перед учеными стоит задача создания эффективных методик и приборов, которые позволят с высокой точностью и скоростью определять степень испорченности продукции даже на ранних этапах.

«Мы разработали портативный и недорогой комплекс для высокоточного контроля свежести рыбных продуктов при помощи специальных оптических сенсоров. Экспресс-оценка свежести составляет всего 20-30 минут. А стоимость такого тестирования до 30 раз ниже, чем при использовании других методик». – инженер кафедры Фотоники СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Даниил Олегович Лялин.

Принцип работы системы основан на быстрой белковой жидкостной хроматографии – анализу органических соединений (АТФ), являющихся универсальным источником энергии во всех живых организмах. Так, после вылова рыбы цепочка превращений АТФ сопровождается постепенным уменьшением молекулярных масс ее метаболитов. По относительным изменениям концентраций этих метаболитов при посмертном распаде АТФ в мышечной ткани можно судить о степени свежести рыбы.

Для определения концентраций метаболитов АТФ их предварительно отделяют от всех остальных составляющих пробы. Для этого в разработке ученых применяется гель-фильтрация, которая представляет собой метод разделения молекул в соответствии с их размером так, чтобы оставить только материалы, необходимые для анализа.

Затем полученные образцы исследуются с помощью комплекса, разработанного учеными ЛЭТИ. В его состав включены ультрафиолетовый светодиод и фотодиод, которыми рыбный экстракт просвечивается, а затем регистрируются пики оптического поглощения всех ее компонентов. При помощи специального программного обеспечения, разработанного учеными ЛЭТИ, на итоговых изображениях (хроматограммах) видны два пика, которые соответствуют белкам и более низкотемпературным метаболитам. При хранении рыбы время задержки между вершинами двух пиков увеличивается – именно так и определяется ее свежесть.

«Мы рассчитываем, что наш комплекс найдет применение на отечественных предприятиях рыбной промышленности, где будет использоваться на разных этапах цепочек поставок сырья и в контроле качества конечного продукта. А кроме того, подобные технологии будут интересны компаниям общественного питания, оптовой и розничной торговли для контроля продаваемой рыбной продукции». – инженер кафедры Фотоники СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Оксана Владимировна Степанова.

Разработка получила свидетельство о регистрации программы для ЭВМ (№2023685898 «FControl 1.0»), а также патент на изобретение “Способ определения категории свежести рыбного сырья, используемого при изготовлении готовых для употребления рыбных продуктов и рыбных консервов” (№2025102613).