حسگر الکتروشیمیایی جدید می‌تواند آزمایش کیفیت غذا را سریع‌تر و ارزان‌تر کند

ویرایش شده توسط Swati Mestri، بررسی توسط Robert Egan

این مقاله با توجه به روند و سیاست های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

محققان کالج علوم دانشگاه ایالتی اورگان یک حسگر الکتروشیمیایی جدید برای تشخیص سریع و دقیق یک ترکیب طبیعی که به طور گسترده در صنایع غذایی، نوشیدنی و عطر استفاده می شود، توسعه داده اند.

این ترکیب اوژنول است که به میخک طعم و بوی مشخص می دهد و اندازه گیری حضور آن در محصولات تجاری برای تولید کنندگان و تنظیم کننده ها مهم است.

این یافته ها در Materials Today Chemistry منتشر شده است.

تکنیک‌های کنونی برای اندازه‌گیری اوژنول و سایر ترکیبات فنلی، که بسیاری از آنها به رنگ، طعم، عطر و خواص آنتی‌اکسیدانی غذاهای مختلف کمک می‌کنند، بر روش‌های آزمایشگاهی پیچیده‌ای مانند کروماتوگرافی گازی یا کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا تکیه دارند. آزمایش دقیق است اما به پرسنل متخصص نیاز دارد و این فرآیند را پرهزینه و وقت گیر می کند.

در حالی که بسیاری از حسگرهای مبتنی بر نانومواد به فلزات گرانبها، روش‌های ساخت پیچیده یا هر دو نیاز دارند، دانشمندان در OSU یک حسگر نانوکامپوزیت مبتنی بر فسفات روی و کربن سیاه طراحی کردند که نسبتا فراوان و ارزان هستند. کامپوزیت در یک محلول مبتنی بر آب از طریق بارش تولید می شود.

به گفته دانشمندان، هزینه نسبتا پایین قطعات و سهولت سنتز نشان می دهد که این فناوری پتانسیل بالایی برای مقیاس پذیری دارد. آزمایش سریعتر و گردش کار کنترل کیفیت ساده تر برای تولیدکنندگان مواد غذایی ممکن است روزی از جمله نتایج نانوکامپوزیت جدید باشد.

این حسگر با جذب اوژنول در چارچوب فسفات مزوپور، تمرکز آن در سطح الکترود و استفاده از کربن سیاه رسانا برای انتقال سریع الکترون‌ها کار می‌کند.

ماس سوبرامانیان، استاد برجسته دانشگاه و رئیس میلتون هریس در شیمی مواد در دانشگاه ایالتی اورگان، گفت: «تحقیقات ما مدت‌هاست که بر طراحی منطقی مواد با کنترل ترکیب، ساختار و خواص آنها برای دستیابی به عملکردهای خاص متمرکز شده است.

در این مورد، ما ماده‌ای طراحی کردیم که در آن اجزای مختلف با هم کار می‌کنند تا مولکول هدف را جذب کنند و به طور موثر آن برهم‌کنش شیمیایی را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل کنند.

او افزود: «ما می‌خواهیم موادی را برای یک عملکرد خاص طراحی کنیم، اما همچنین می‌خواهیم ببینیم که آیا این عملکرد به یک نتیجه مفید در دنیای واقعی تبدیل می‌شود یا خیر».

در مطالعه ای که توسط گوپیکا میناکوماری گوپاکومار، محقق فوق دکتری انجام شد، محققان گزارش کردند که این حسگر 96.4 تا 99.9 درصد از اوژنول را از نمونه های غذایی واقعی مانند دارچین، هلو، دانه های قهوه، توت فرنگی و کنسرو ماهی تن بازیابی کرد.

گوپاکومار گفت: «نمایش عملکرد دقیق در غذاهای پیچیده نشان می‌دهد که این فناوری احتمالا از کاربرد عملی دور نیست. ما به سادگی دو جزء را با هم ترکیب نمی‌کنیم. ما کامپوزیت را طوری طراحی کردیم که هر جزء عملکرد متفاوتی داشته باشد و به ما امکان می‌دهد به تشخیص حساس دست پیدا کنیم و در عین حال ثبات و تکرارپذیری خوب را حفظ کنیم.

محققان می گویند این پلتفرم می تواند برای شناسایی سایر ترکیبات فنلی برای ایمنی مواد غذایی و تجزیه و تحلیل دارویی سازگار شود.

Gopika Meenakumari Gopakumar و همکاران، حسگر مبتنی بر نانوکامپوزیت Zn3(PO4)2/CB مبتنی بر معماری فسفات مزوپور برای پایش الکتروشیمیایی اوژنول در ماتریس های مواد غذایی واقعی، مواد امروزی شیمی (2026). DOI: 10.1016/j.mtchem.2026.104038

سواتی مستری دارای مدرک لیسانس در مهندسی الکترونیک است و از سال 2019 به عنوان ویرایشگر محتوا کار کرده است. او ویرایش اسناد تحقیقاتی در زمینه فناوری، مراقبت های بهداشتی و علم مواد را تجربه کرده است و علاقه خاصی به فناوری و فضا دارد. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →