Ученые ИТМО разрабатывают колориметрический индикатор, который меняет цвет при порче готовых блюд прямо на упаковке.
Ученые Университета ИТМО создают новый формат «умной» упаковки, который в перспективе сможет визуально показывать фактическое состояние готовой еды непосредственно на упаковке. Лабораторный образец технологии представил аспирант Центра молекулярных и биологических технологий ИТМО Ярослав Ионов на конференции молодых ученых в секции «Биотехнология» XIII Российского форума биотехнологий OpenBio.
Разработка предназначена прежде всего для готовых блюд — сегмента, спрос на который в России неуклонно растет. Принцип работы «умной» упаковки строится на колориметрическом индикаторе: при появлении летучих соединений, связанных с порчей продукта, метка меняет свой цвет.
В отличие от предыдущей версии, представленной в 2024 году, новый индикатор не требует от покупателя специального оборудования. Ранее для считывания данных требовались ультрафиолетовая подсветка, камера смартфона и программная обработка изображения. Теперь состояние продукта можно будет оценить просто по изменению цвета метки на таре.
Ключевые особенности новой технологии:
- Изменение цвета метки при контакте с продуктами порчи (наиболее выраженная реакция — на сероводород);
- Индикаторные пленки на основе агара сохраняют свойства после ламинирования при температуре до 100 °C;
- Рассматривается нанесение метки методом флексопечати непосредственно на упаковку;
- Оценка свежести доступна визуально, без дополнительных приборов.
Первые испытания на отдельных компонентах салатов показали, что разработанный вариант лучше демонстрирует себя с белковыми продуктами, чем с растительными компонентами, поэтому команда приступила к дополнительному циклу разработки. В частности, исследователи испытывают индикатор с растительным действующим веществом — антоцианом из гибискуса.
Проект развивается при финансовой поддержке гранта Российского научного фонда. В 2024 году РНФ выделил на исследование 6 млн рублей (по 3 млн рублей в 2025 и 2026 годах) — тогда ученые ИТМО впервые предложили использовать флуоресцентные индикаторы на основе углеродных точек для определения фактического срока годности мяса, рыбы и птицы.
В ходе второго этапа специалисты создали оптические тест-системы и биосенсоры на основе углеродных точек, а также совместимое со смартфоном портативное устройство для регистрации сигнала вне лабораторных условий. Сенсорную систему удалось успешно проверить на реальных пищевых образцах: исследователи определили содержание перекиси водорода в молоке и глюкозы в яблочном соке, а результаты совпали с данными референсных методов анализа.
Отдельно авторы проекта оценили безопасность новых материалов. Испытания показали, что углеродные точки и гибридные материалы на их основе соответствуют требованиям стандарта для материалов, контактирующих с пищевыми продуктами. Использование нанокристаллического хитозана в качестве носителя позволило снизить миграцию наночастиц из упаковки с 39,5% до 4,5%. Один из материалов также продемонстрировал выраженную антимикробную активность.
По итогам второго этапа исследователи заявили, что разработанные биосенсорные системы могут стать основой для создания новых материалов «интеллектуальной» пищевой упаковки, позволяющих оперативно контролировать качество продуктов и снижать риск реализации испорченной продукции.
Источник: Sibmeda
