Крекер гарантировано будет хрустящим. Ученые создали необычный датчик для упаковки, который сигнализирует о попадании жидкости внутрь
Исследователи из Бразилии разработали биодеградирующий датчик на основе крахмала, изменяющий цвет от синего до розового при повышении влажности внутри пищевой упаковки, помогая контролировать свежесть продуктов.
Контроль качества и сохранения текстуры хрустящих продуктов, таких как печенье, всегда были серьезным вызовом пищевой промышленности. Команда ученых из Института химии Сан-Карлос при Университете Сан-Паулу (IQSC-USP) предложила инновационное решение этой проблемы. Результаты их исследования, опубликованные в научном издании Food Chemistry, описывают создание уникального биодеградирующего датчика на основе крахмала, способного визуально реагировать на изменение уровня влажности внутри запечатанной упаковки.
Для создания индикатора ученые использовали ячеистый крахмальный криогель, покрытый хлоридом кобальта. Принцип работы устройства основан на простой химической реакции: в сухой среде материал имеет насыщенный синий цвет, но по мере поглощения водяного пара и повышения влажности его структура меняется, и датчик становится розовым. Когда жидкость исчезает, он возвращается к исходному синему оттенку. Такая наглядная трансформация позволяет производителям и обычным покупателям легко контролировать состояние продукта невооруженным глазом или с помощью обычной камеры мобильного телефона.
В ходе экспериментов исследователи протестировали датчики на крекерах, которые чрезвычайно чувствительны к влаге и быстро теряют свою хрусткость из-за неправильного хранения. Небольшой цилиндр из крахмала, помещенный внутрь упаковки, мгновенно реагировал на малейшие колебания влажности, тесно коррелироующие с ухудшением текстуры печенья. По словам руководившей проектом профессора Бьянки Маниллы, главным преимуществом разработки стала большая площадь поверхности и высокая пористость материала, достигнутая благодаря замораживанию и лиофилизации — процессу удаления воды через сублимацию.
Применение изобретения требует осторожности — хлорид кобальта является токсичным. Это значит, что датчики на его основе не могут контактировать с пищей напрямую, поэтому потребуетсяя доработка конструкции упаковки.
Сейчас исследовательская группа уже работает над более безопасными альтернативами. Ученые изучают возможность использования природных пигментов и биоактивных соединений, полученных из фруктовой кожуры (например, жабутикабы). Такие природные индикаторы чувствительны к изменению уровня pH и могут изменять цвет, служа визуальными маркерами для отслеживания процесса порчи мясных или других скоропортящихся продуктов, обладая одновременно антиоксидантными свойствами.