Kapcsolat: Nick Houtman, Közügyek Osztálya, 207-581-3777, [email protected] John Vetelino, Elektromos Tanszék and Computer Engineering, 207-581-2264, [email protected]
Megjegyzés: Tekintse meg ezt a történetet a weben: http://www.umaine.edu/mainesci. A kísérlet fluoreszkáló fénnyel megvilágított fotói a Közügyek Minisztériumától szerezhetők be.
ORONO, Maine – A Maine-i Egyetem új szenzorkutatási projektjében a diákok és az oktatók banánt tanulnak. A termesztők és élelmiszer-feldolgozók számára hasznos gyümölcsérettség-érzékelő kifejlesztésére irányuló erőfeszítéseik során figyelemmel kísérik a banánt az etiléngáz természetes kibocsátása szempontjából.
John Vetelino, az Elektromos és Számítástechnikai Tanszék (ECE) professzora azt mondja, hogy az etilén számos gyümölcs és zöldség érési folyamatának mutatója. Egy kis mennyiségű visszajelző gázt érzékelő szenzor pénzt takaríthat meg az élelmiszeripar számára, mivel pontos információkat ad a termékek szedésének, tárolásának és feldolgozásának legmegfelelőbb időpontjáról. Vetlino az UMaine érzékelőprogramjának úttörője a Felülettudományi és Technológiai Laboratóriumban (LASST).
"Ez egy kísérleti projekt annak meghatározására, hogy a technológia alkalmas-e erre a célra" - mondja. A projektet az Egyesült Államok Mezőgazdasági Minisztériumának 49 918 dolláros támogatása finanszírozza. Vetelino Al Bushway-vel, az UMaine Élelmiszertudományi és Emberi Táplálkozási Tanszékéről, Bruce Segee-vel az ECE-től és három elektromérnök hallgatóval dolgozik együtt: Jeremy Thiele másodéves Hollis-ból, Maine-ből; Jie Zhou, mesterszakos hallgató Vuhanból, Kínai Népköztársaságból; és Stephanie Pitcher, a Colorado Egyetem fiatalja Colorado Springsből.
Pitcher 1999 nyarán érkezett az UMaine-be a Research Experience for Undergraduates (REU) program részeként, amelyet Vetelino az elmúlt két évtizedben a National Science Foundation finanszírozásával koordinált. Az ünnepi vakáció alatt visszatért Oronóba, hogy tovább dolgozzon a projekten, és a diploma megszerzése után mesterszakos hallgatónak kíván jelentkezni az UMaine-ba.
"Az ipar előnye az lenne, ha roncsolásmentes módon ellenőrizhető lenne az élelmiszerek minősége" - mondja Bushway. "A végeredmény jobb termékek lesznek a fogyasztók számára."
"Ez egy új irány a laboratórium számára" - mondja Vetelino. "Nagy projektjeink vannak a Védelmi Minisztériummal a kémiai és biológiai érzékelők, valamint az Országos Egészségügyi Intézettel az emberi egészséggel kapcsolatos szenzorok területén. Tudományunkat a gyakorlati alkalmazások vezérlik, és ez a projekt sok támogatást kapott. az élelmiszeriparban dolgozó emberektől."
Az érettségérzékelő áldás lehet a termelők számára, mivel jelzi, ha a termés készen áll a szedésre. Ideális esetben a betakarítást az érés csúcsán kell elvégezni. A nagy kereskedelmi gazdaságoknak azonban gyakran korán kell szedniük, éppen akkor, amikor a termés beérik. Van azonban egy veszély. Ha túl korán szedik, előfordulhat, hogy a termés egyáltalán nem érik be.
"Amint a gyümölcsök és zöldségek elkezdenek érni, nagyon kis koncentrációban bocsátanak ki etilént, a milliomodrészes tartományban" - mondja Vetelino. "Az érzékelőinknek elég érzékenyeknek kell lenniük ahhoz, hogy észleljék ezt a szintet."
Az élelmiszer-feldolgozók hasonló problémákkal küzdenek – teszi hozzá. Miközben a terméket raktárban tartják, a csúcsérettség akkor következik be, amikor az etilénkoncentráció eléri a maximumot. A legtöbb célra ez az ideális időpont a feldolgozás megkezdéséhez.
"Ha a feldolgozók túl sokáig várnak, erjedést, alkoholokat és egyéb vegyületeket kap, amelyek általában nemkívánatosak" - mondja Vetelino.
A banánellenőrzési kísérletek célja annak meghatározása, hogy az etiléngáz koncentrációja hogyan felel meg az érettség különböző szakaszainak, mondja Vetelino. A kutatók az adatokat az érzékelők kalibrálására fogják használni. A tanulók a banánokat lezárt üvegekbe helyezték, és a gyümölcsök által kibocsátott gázokat nagy teljesítményű gázkromatográfiával elemzik. Az eljárást a Sawyer Környezetkutató Központban lévő Vízügyi Kutatóintézetben végzik a LASST-val.
A projekt a fejlesztés nagyon korai szakaszában van, és Vetelino tudja, hogy számos nehéz kérdéssel még foglalkozni kell. Például az érzékelőnek az etilénre kell reagálnia, nem pedig a gyümölcsök és zöldségek által kibocsátott egyéb vegyületekre.
Az érzékelőnek képesnek kell lennie arra is, hogy folyamatosan működjön anélkül, hogy "mérgezés" lenne. Ez akkor fordulhat elő, ha az érzékelőelem eltömődik az észlelt vegyi anyaggal. Valójában néhány érzékelőt egyszeri használatra terveztek, majd el kell dobni. Ebben az esetben a "mérgezés" nem jelent problémát. A termékek folyamatos ellenőrzéséhez azonban az érzékelőnek képesnek kell lennie arra, hogy jelezze az etiléngáz változó szintjét a termékek érésekor.
Végül a prototípus-érzékelő által észlelt gázszinteket egy intelligens szoftver lefordítja, hogy egyértelműen jelezze az érettséget. Bruce Segee, az ilyen rendszerek szakértője fogja felügyelni a projekt ezen részét.
A LASST érzékelőprogramja számos más USDA által finanszírozott élelmiszer-minőségi projekttel is foglalkozott az elmúlt évben. Az oronói Sensor Research and Development Corporation-nel (SRD) együttműködve a LASST tudósai egy olyan eszközön dolgoznak, amely a halak frissességének mutatójaként a kibocsátott vegyületeket figyeli. Egy másik csapat, amelyet David Frankel, a LASST vezető tudósa vezet, egy olyan érzékelőn dolgozik, amely kimutatja a gyümölcsökön és zöldségeken lévő peszticid-maradványokat. Végzett és egyetemi hallgatók vesznek részt ezekben a projektekben.
-30-
