Ученые Тульского государственного университета (ТулГУ) вместе с международной научной группой разработали инновационные миниатюрные тест-полоски для проверки качества напитков. Эти полоски способны определять содержание глюкозы, алкоголя, крахмала и молочной кислоты практически мгновенно. Результаты исследования, опубликованные в журнале Gels, открывают новые возможности для быстрого и удобного анализа состава различных продуктов.
Новые тест-полоски, созданные учеными, представляют собой удобную альтернативу традиционным лабораторным методам анализа. Они позволяют проводить анализ состава напитков, таких как ликеро-водочная или молочная продукция, с высокой точностью и без необходимости длительных лабораторных процедур. Это значительно упрощает и ускоряет процесс контроля качества продукции.С помощью новых тест-полосок у производителей напитков появляется возможность более оперативно контролировать производственный процесс, обеспечивая высокое качество выпускаемой продукции. Такие инновации в области анализа состава продуктов способствуют повышению эффективности и конкурентоспособности предприятий пищевой промышленности.Новые предложения:1. Современные методы контроля качества пищевой продукции становятся все более востребованными в свете увеличения случаев отравлений и подделок продуктов.2. Помимо производителей, потребители также могут воспользоваться разработкой авторов для быстрой проверки состава продуктов и предотвращения негативных последствий.Перефразированный текст:Современные методы контроля качества пищевой продукции становятся все более востребованными в свете увеличения случаев отравлений и подделок продуктов. Авторы считают, что их разработка может быть полезна не только для производителей пищевой продукции, но и для конечных потребителей. Потребители, в свою очередь, смогли бы быстро и просто проверять состав детских смесей, безалкогольных и алкогольных напитков, что позволило бы предотвращать отравления. Традиционные методы тестирования пищевых продуктов часто опираются на лабораторные процедуры, такие как масс-спектроскопия, высокоэффективная жидкостная хроматография, ядерный магнитный резонанс, полимеразная цепная реакция, иммуноферментный анализ, а также устройства с латеральным потоком.Для более быстрого и эффективного выявления потенциальных опасностей в пищевых продуктах, многие ученые сосредотачиваются на разработке устройств, которые могут быстро проверять качество и состав продуктов. Одним из таких инновационных методов являются амперометрические биосенсоры, основанные на изменениях проводимости электрического тока при изменении состава вещества. Эти устройства способны обнаруживать даже мельчайшие изменения состава продуктов почти мгновенно, что позволяет снизить риск воздействия на потребителя вредных веществ. Такие инновации играют ключевую роль в обеспечении безопасности пищевых продуктов и защите здоровья потребителей.В современном мире большинство амперометрических биосенсорных систем предназначены для измерения содержания лишь одного компонента, такого как спирт, глюкоза, молочная кислота или крахмал. Однако, существует недостаток биосенсоров для определения содержания крахмала, который играет важную роль в различных продуктах, включая детское и диетическое питание, безалкогольные напитки и пищевую промышленность. Этот факт подтверждается исследованиями ведущего научного сотрудника лаборатории биологически активных соединений и биокомпозитов ТулГУ, Анны Харьковой.По словам Анны Харьковой, биосенсоры для крахмала разрабатываются недостаточно часто, несмотря на его широкое применение в пищевой промышленности. Это ограничение в разработке биосенсоров ограничивает возможности контроля качества и безопасности продуктов, содержащих крахмал. В связи с этим, усовершенствование методов определения крахмала становится актуальной задачей для научного сообщества и пищевой промышленности.Изучение и разработка новых амперометрических биосенсорных систем, способных точно и быстро определять содержание крахмала, могут привести к улучшению контроля качества продуктов и повышению эффективности производства в пищевой промышленности. В долгосрочной перспективе это может способствовать улучшению здоровья потребителей и обеспечению безопасности пищевых продуктов.Исследователи ТулГУ вместе с учеными из России и Китая разработали инновационный четырехканальный биосенсор, способный анализировать напитки с использованием специальных полосок не только быстро, но и одновременно по четырем компонентам - глюкозе, алкоголю, крахмалу и молочной кислоте. Этот прорывный метод обеспечивает более точные и эффективные результаты в сравнении с традиционными методами анализа напитков.Сутью биосенсоров является использование специального полимерного состава на основе бычьего сывороточного альбумина, модифицированного нейтральным красным органическим красителем, который способен проводить электрический ток. Этот уникальный состав обеспечивает надежное удержание ферментов, естественных катализаторов, способных распознавать определенные вещества, что делает биосенсоры эффективными и точными в своей работе.Благодаря такому инновационному подходу, ученые открывают новые перспективы в области анализа напитков, что может привести к улучшению контроля качества продукции и безопасности потребления. В дальнейшем, подобные технологии могут быть применены и в других сферах, где требуется быстрый и точный анализ химических компонентов.В сфере разработки сенсоров существует одна из основных проблем — необходимость применения дополнительных химических реагентов. Однако наша новая технология предлагает инновационное решение этой проблемы благодаря специальному полимерному носителю, который обеспечивает прямой контакт между ферментом и электродом, как сообщила Харькова.Благодаря высокой чувствительности тест-полосок, теперь можно обнаруживать даже самые малые концентрации веществ: глюкозу начиная с 0,035 миллимоля на литр, этанол от 2,3 миллимоля на литр, молочную кислоту от 15 миллимолей на литр и крахмал от 2 миллиграммов на литр. Кроме того, компактные размеры электрода (1×3 сантиметра) делают эту систему удобной и легкой в использовании.Эффективность нашего подхода заключается не только в устранении необходимости в химических реагентах, но и в повышенной точности и скорости определения концентрации различных веществ. Таким образом, новая технология открывает перед нами широкие перспективы для применения в медицине, пищевой промышленности и других областях, где требуется точный и быстрый анализ состава веществ.В ходе исследования были успешно выполнены две важные задачи: сохранение стабильности ферментов для повторного использования с использованием биосовместимого биополимера и разработка системы, которая не нуждается в добавлении дополнительных электроактивных соединений. Как отметил профессор Вячеслав Арляпов, заведующий лабораторией биологически активных соединений и биокомпозитов в ТулГУ, эти достижения имеют большое значение для современной науки.Параллельно с экспериментальной проверкой новой разработки на пищевых продуктах проводилось сравнение с традиционными методами анализа, такими как газовая хроматография и капиллярный электрофорез. Ученые университета отметили, что результаты подтвердили высокую точность и надежность созданного биосенсора. Это открывает новые перспективы для использования данной технологии в различных областях науки и промышленности.Источник фото: РИА Новости
