Madfriskhedssensorer kan erstatte sidste anvendelsesdatoer for at reducere madspild

Forskerne siger, at de nye sensorer kan hjælpe med at opdage fordærv og reducere madspild for supermarkeder og forbrugere.

En ud af tre britiske forbrugere smider mad ud, udelukkende fordi den når udløbsdatoen, men tres procent (4,2 millioner tons) af den mad til en værdi af 12,5 milliarder pund, vi smider ud hvert år, er sikker at spise.

Laboratorieprototypesensorerne koster to amerikanske cents hver at lave. Kendt som 'papirbaserede elektriske gassensorer' (PEGS), de registrerer ødelæggende gasser som ammoniak og trimethylamin i kød- og fiskeprodukter.

Sensordataene kan læses smartphones, så folk kan holde deres smartphone op til emballagen for at se, om maden er sikker at spise.

Forskerne, der udviklede PEGS, baseret på Imperial College London, lavet sensorerne ved at printe kulstofelektroder på let tilgængeligt cellulosepapir. De biologisk nedbrydelige materialer er miljøvenlige og ugiftige, så de ikke skader miljøet og er sikre at bruge i fødevareemballage. Sensorerne er kombineret med 'near field communication (NFC)'-tags - en række mikrochips, der kan læses af nærliggende mobile enheder.

Under laboratorietest på emballeret fisk og kylling, PEGS opsamlede spormængder af ødelæggende gasser hurtigt og mere præcist end eksisterende sensorer, til en brøkdel af deres pris.

Forskerne siger, at sensorerne også i sidste ende kunne erstatte 'sidste anvendelsesdato' - en mindre pålidelig indikator for friskhed og spiselighed. Lavere omkostninger for detailhandlere kan også i sidste ende sænke prisen på fødevarer for forbrugerne.

PEGS er de første kommercielt levedygtige sensorer for madfriskhed nogensinde. Hovedforfatter Dr. Firat Güder, fra Imperial's Department of Bioengineering, sagde:"Selvom de er designet til at holde os sikre, sidste anvendelsesdatoer kan føre til, at spiselige fødevarer smides ud. Faktisk, sidste anvendelsesdato er ikke helt pålidelig med hensyn til sikkerhed, da folk ofte bliver syge af fødevarebårne sygdomme på grund af dårlig opbevaring, selv når en vare er inden for dets anvendelsesmuligheder.

"Borgerne ønsker at være sikre på, at deres mad er sikker at spise, og for at undgå at smide mad ud unødigt, fordi de ikke er i stand til at vurdere dets sikkerhed. Disse sensorer er billige nok til, at vi håber, supermarkeder kan bruge dem inden for tre år.

"Vores vision er at bruge PEGS i fødevareemballage for at reducere unødvendigt madspild og den deraf følgende plastikforurening."

Forskningen er offentliggjort i dag i ACS sensorer .

Madspild

Forbrugere er afhængige af sidste anvendelsesdatoer eller endda 'sniff-tests' for at se, om deres mad er sikker at spise, men der er i øjeblikket ingen kommercielt levedygtige, pålideligt alternativ til disse muligheder, der giver objektiv feedback om madens friskhed og sikkerhed.

Selvom det er udviklet af fødevareteknologer gennem mange år for at sikre sikkerhed, sidste anvendelsesdatoer tager ikke højde for opbevarings- og forarbejdningsbetingelser for specifikke fødevarer. Dermed, de kan føre til, at sikker og spiselig mad bliver smidt ud af butikker og forbrugere. Ud over, det meste af den mad, der spildes, er pakket i plastik, dermed bidrage til plastikforurening.

Første forfatter af undersøgelsen Giandrin Barandun, også fra Imperial's Department of Bioengineering, sagde:"Sidste anvendelsesdatoer anslår, hvornår et letfordærveligt produkt måske ikke længere er spiseligt - men de afspejler ikke altid dets faktiske friskhed.

"Selvom fødevareindustrien - og forbrugerne - forståeligt nok er forsigtige med hensyn til holdbarhed, Det er tid til at omfavne teknologi, der mere præcist kan registrere madens spiselighed og reducere madspild og plastikforurening."

Fordi PEGS arbejder på varer af høj værdi som kød og fisk, de kunne spare penge til butikker og deres kunder, ved at reducere spild og ved at gøre det muligt for butikker at bruge målrettede prisreduktioner for specifikke varer baseret på PEGS frem for sidste anvendelsesdatoer.

Strømsensorer

Eksisterende sensorer til fordærvelse af fødevarer er ikke almindeligt anvendte, fordi de enten er for dyre (ofte omfatter en fjerdedel af de samlede emballageomkostninger) eller for svære at fortolke. Farveskiftende sensorer kan faktisk øge madspildet, da forbrugerne kan tolke selv den mindste farveændring som "dårlig mad".

PEGS-teknologien sigter mod at løse begge disse problemer. Ud over at være billigere at producere og nemmere at fortolke med elektriske aflæsninger, forfatterne fandt, at PEGS overvinder mange af ulemperne ved nuværende gassensorer. De:

• Fungerer effektivt ved næsten 100 procent luftfugtighed, hvor de fleste sensorer kæmper over 90 pct.
• Arbejd ved stuetemperatur og behøver ikke at blive opvarmet, så de bruger meget lave mængder energi.
• er kun følsomme over for de gasser, der er involveret i fødevarefordærvelse, hvorimod andre sensorer kan udløses af ikke-fordærvelige gasser.

Hvad er det næste?

Forskerne brugte kuglepenne og robotskærere til at skabe sensorerne. Dr. Güder sagde:"Vi mener, at vores meget enkle teknik nemt kan skaleres op til at producere PEGS i masseskala ved at bruge eksisterende højvolumentrykmetoder såsom serigrafi og rulle-til-rulle-udskrivning."

Forfatterne håber, at PEGS kunne have applikationer ud over fødevareforarbejdning, som at mærke kemikalier i landbruget, luftkvalitet, og påvisning af sygdomsmarkører i åndedræt som dem, der er involveret i nyresygdom. Imidlertid, før de kan anvendes ud over deres nuværende brug, forskerne håber at kunne se på, hvor følsomme PEGS er over for lavere luftfugtighed.

Næste, forfatterne håber at udvide anvendeligheden af ​​PEGS ved at anvende dem til andre typer fødevarer og industrier. De er i øjeblikket ved at udvikle en række PEGS, hvor hver sensor registrerer et andet kemikalie. Ved at bruge denne teknik, arrayet vil give unikke signaler for forskellige gasser og/eller skiftende luftfugtighed, hvilket ville gøre teknologien anvendelig til en bredere vifte af fødevaretyper og anvendelser.