Новости химической науки > Новый сенсор для оценки качества еды

Исследователями из Швейцарии и Мозамбика разработана новая сенсорная система, которая изменяет цвет, показывая, являются ли пищевые продукты, изготовленные из маниока, безопасными для питания. Принцип работы сенсорной системы основан на проверке наличия циановодорода.

Маниок, съедобный корнеплод, который хорошо культивируется в неблагоприятных условиях, является третьим по значимости источником калорий для людей, обитающих в тропиках. Однако, в качестве механизма самозащиты от животных маниок высвобождает токсичный для гетеротрофов циановодород. Сушка на солнце, ферментация и другие общепринятые способы обработки могут способствовать успешному удалению циановодорода. Однако при некачественной предварительной обработке маниока циановодород может быть удален не полностью и стать причиной различных заболеваний, включая тропическую атактическую нейропатию и эпидемический спастический парапарез.

Оранжевый цвет показывает, что маниок справа полностью очищен и является безопасным для питания. (Рисунок из Org. Biomol. Chem., 2014, DOI: 10.1039/c4ob01889c)

Основой сенсора, разработанного Феликсом Цельдером (Felix Zelder) из Цюрихского университета, является макроцикл, связанный координационной связью с кобальтом, по структуре схожий с витамином В12. Такой сенсор был назван коррином ( corrin). Цианид замещает молекулы воды, координированные с коррином, в результате чего цвет сенсора меняется с оранжевого на фиолетовый. Оценочные измерения содержания цианида в продукте можно проводить, сверяясь с предварительно построенной цветовой шкалой, новый сенсор изменяет окраску за секунды, что является значительным улучшением по сравнению с обычным пикратным методом, с помощью которого определение цианида проводится в течение 16 часов, причем полученный результат может оказаться неточным.

Эксперт по химическим сенсорам Вандерлей Мачадо (Vanderlei Machado) из Государственного университета Святой Катарины в Бразилии считает разработанную коллегами методику очень интересной, объясняя это тем, что другие методы анализа являются длительными, дорогостоящими, и для их выполнения необходимо присутствие химиков, как для осуществления анализов, так и для интерпретации полученных результатов.

Работа Цельдера заинтересовала Лукаса Тивану (Lucas Tivana), работающего в настоящий момент в Университете имени Эдуардо Мондлане в Мозамбике. Цельдер и Тивана адаптировали метод для оперативного определения содержания цианида в различных продуктах на основе маниока. При обнаружении цианида ядовитый маниок может быть промыт, отфильтрован, снова проанализирован и в конечном счете использован.

Хотя анализ еще и не поставлен на поток, сенсор легко может быть изготовлен из коммерчески доступных исходных материалов. В настоящее время сенсор изготавливают в Цюрихе и отправляют в Африку. Сенсор может непосредственно применяться в полевых условиях за счет дробления небольших кусочков пищи на основе маниоки и смешения получающейся жидкости с химическим сенсором.

Айяппанпилай Ажаягош (Ayyappanpillai Ajayagosh), эксперт в области молекулярных датчиков из Индийского Государственного института междисциплинарных исследований в области науки и технологии, считает перспективным создать на основе нового сенсора дешевый одноразовый тестовый комплект, который можно было бы использовать для проверки маниока как обычную индикаторную бумагу.

Цельдер рассказывает, что в настоящий момент планируется наработка и получение всех необходимых документов для дешевой полуколичественной тест-системы, а также ее испытание в полевых условиях и на рынках сельскохозяйственной продукции.

Источник: Org. Biomol. Chem., 2014, DOI: 10.1039/c4ob01889c

метки статьи: #аналитическая химия, #бытовая химия, #химия биомассы, #химия питания