Ученые ИТМО создали смарт-упаковку для определения срока годности продуктов

Специалисты университета ИТМО создали флуоресцентные индикаторы, базирующиеся на углеродных точках, для инновационной упаковки пищевых продуктов. Эти индикаторы помогают точно узнавать, как долго мясо, рыба и курица остаются свежими. Если под ультрафиолетом свет индикаторов становится менее ярким, от покупки стоит отказаться.

Обычно покупатели склонны смотреть на срок годности товара в магазине. Однако этот срок не всегда отражает реальное состояние продукта. Продукт может испортиться раньше указанных дат или остаться свежим после их истечения. Дополнительно, при проблемах с транспортировкой или хранением могут развиться опасные микроорганизмы, такие как сальмонелла, листерии или стафилококк, что делает трудным определение безопасности продукта просто по внешнему виду или запаху.

Индикатор показывает испортившиеся продукты

Смарт-упаковка помогает контролировать реальную свежесть продуктов. Она позволяет отслеживать состояние продуктов и изменения среды в упаковке, например, если товар подвергался многократному замораживанию или упаковка была повреждена.

«Во всем мире ведутся работы по созданию умной упаковки, но вопрос в том, как её сделать таковой—с использованием датчиков, индикаторов или биосенсоров? Важно, чтобы все встроенные элементы были экономически выгодными, безопасными и лёгкими в использовании. Мы выбрали углеродные точки, нанесённые на полисахариды, потому что они биосовместимы, нетоксичны и просты в синтезе. На основе этих материалов мы сделали флуоресцентные индикаторы. Наши лабораторные исследования подтвердили, что индикаторы реагируют на сероводород, выделяющийся при разложении протеинов, таких как мясо или рыба. Чем больше сероводорода, тем менее ярким становится свечение индикаторов. Это указывает на то, что продукт испортился и его не следует употреблять», — пояснила руководитель проекта, заведующая лабораторией ИТМО Елена Назарова.

Состояние продукта определяет ультрафиолетовый диод

Индикаторы предлагается наносить на внутреннюю сторону прозрачной пленки, покрывающей упаковку. Таким образом, углеродные точки не контактируют с продуктами, но все равно реагируют на вещества, выделяемые бактериями внутри упаковки.

Чтобы оценить свежесть без специализированного оборудования, ученые создали прототип модуля для смартфона с ультрафиолетовым светодиодом. Модуль помещают на упаковку, чтобы ультрафиолет освещал пленку с индикатором. Камера смартфона фиксирует изменения в свете индикаторов, а программа на компьютере определяет степень его снижения.

В будущем команда планирует уменьшить размер модуля, чтобы его размещали в магазинах рядом с продуктами, и разработать мобильное приложение, с помощью которого покупатели смогут быстро проверить свежесть товара.