전통적으로 실험실에서 수행하는 데 몇 시간 또는 며칠이 걸리던 식품 품질 테스트를 이제 생산 라인에서 한 발짝도 벗어나지 않고도 단 몇 분 만에 완료할 수 있습니다.
“이것은 업계의 게임 체인저입니다. 이를 통해 실험실을 벗어나 생산 라인 또는 현장에서 테스트할 수 있습니다.”라고 Ohio State University의 식품 과학 및 기술 교수인 Luis Rodriguez-Saona가 말했습니다.
지난 16년 동안 오하이오주립대 식품과학자 식품농업환경과학대학 식품의 품질을 결정하기 위해 적외선 기술의 사용을 조사해 왔습니다. Rodriguez-Saona는 또한 대학의 연구 부서인 Ohio Agricultural Research and Development Center의 과학자입니다.
지난 XNUMX년 동안 휴대용 스캐너가 시장에 등장했으며 그의 다리 작업은 식품 산업의 요구 사항에 맞게 조정하는 데 매우 귀중한 것으로 판명되었습니다.
Rodriguez-Saona는 "토마토 주스를 사용하면 12분 이내에 XNUMX가지 속성을 볼 수 있습니다."라고 말했습니다. "이 모든 것이 전통적인 방식으로 하나의 샘플을 수집하고 테스트하는 데 며칠은 아니더라도 여러 시간이 걸릴 것입니다."
다른 협업 중에서 지난 XNUMX년 동안 Rodriguez-Saona는 캘리포니아 식품 가공업자 리그 토마토 주스와 토마토 페이스트를 테스트합니다. 캘리포니아 미국 가공 토마토의 90% 이상을 생산하고 전 세계적으로 재배되는 가공 토마토의 거의 절반을 생산합니다.
Rodriguez-Saona는 "수술은 놀랍습니다. "생산 라인이 너무 많고 매시간 샘플을 실험실로 보내 다양한 배치의 품질을 모니터링합니다."
이러한 테스트는 토마토 주스의 안전성과 품질을 보장하기 위해 필요하며, 그 중 많은 부분이 토마토 페이스트 및 기타 제품으로 추가 가공됩니다.
현재 업계에서는 이 기술을 사용하여 기존 모니터링을 보완하고 있지만 Rodriguez-Saona의 작업은 이 기술을 기본 테스트 방법으로 사용하는 승인을 얻는 데 도움이 될 수 있습니다. 지금까지 Rodriguez-Saona는 XNUMX개의 과학 논문 토마토 가공을 위한 적외선 기술 사용에 대해.
“이제 그들은 샘플을 채취하여 품질 보증 연구소로 가져오고 일부 테스트를 완료하는 데 몇 시간이 걸립니다. 이 작업을 수행하려면 숙련된 인력도 필요합니다. 시간과 비용이 많이 듭니다.”
테스트를 통해 제품에 문제가 있는 것으로 확인되면 프로세서는 제품을 할인된 가격에 판매하거나 재처리해야 합니다.
“하지만 이 장치를 사용하면 도시락처럼 매우 작습니다. 이를 공장으로 가져와 제품 품질을 실시간으로 평가하고 실험실 결과가 돌아올 때까지 기다리지 않고 즉시 공정을 조정할 수 있습니다. .”
그의 연구에서 Rodriguez-Saona는 Agilent Technologies 및 Thermo Fisher Scientific을 비롯한 주요 개발자가 만든 적외선 센서를 사용합니다. 휴대용 적외선 장치는 처음에 국방부, 마약 단속국 및 제약 산업에서 폭발물 및 불법 약물의 존재를 식별하고 의약품의 위조 여부를 테스트하기 위해 설계되었습니다. 휴대용 스캐너 중 일부는 도구 상자만큼 크고 다른 일부는 휴대용입니다.
"우리는 식품 산업의 응용 분야를 살펴보기 위해 이러한 장비를 처음으로 획득한 기업입니다."라고 그는 말했습니다.
테스트 프로세스는 매우 간단합니다. 완두콩보다 작은 제품 샘플을 스캐너에 올려 놓거나 휴대용 분광기로 스캔합니다. 적외선은 음식을 구성하는 분자의 특정 작용기를 표적으로 합니다. 다른 분자는 다른 주파수에서 빛을 흡수합니다.
Rodriguez-Saona는 "이것은 빛 흡수에 기반한 스펙트럼을 생성합니다."라고 말했습니다. “우리는 그 스펙트럼을 다변수 분석에 적용하여 우리가 찾고 있는 정보를 정확히 찾아냅니다.
“나는 스펙트럼을 파노라마 사진과 동일시합니다. 많은 정보를 담고 있지만 찾고자 하는 정보를 찾기 위해서는 꼼꼼히 공부해야 합니다. 다변수 분석은 화학 측정을 사용하여 특정 분자와 관련된 특정 신호를 식별할 수 있는 돋보기와 같습니다.
"기본적으로는 Waldo를 찾는 것과 같습니다."
Rodriguez-Saona는 식품 항목의 다양한 측면을 감지하는 데 사용할 스캐너용 알고리즘을 개발했으며 그의 연구 결과가 기존 실험실 테스트의 결과와 동등한지 확인합니다. 가공 토마토에서 테스트한 식품 속성은 가용성 고체, pH, 산도, 점도, 설탕 및 유기산을 포함하여 일관성, 질감 및 풍미에 중점을 둡니다.
가공된 토마토 작업 외에도 Rodriguez-Saona와 그의 대학원생 팀은 다음을 포함하여 감자 칩의 다양한 속성을 연구했습니다. 오일 품질 평가 그리고 아크릴아미드의 존재.
식용유는 식용유 중 하나이기 때문에 오일 품질이 문제입니다. 대부분의 위조 식품 Rodriguez-Saona는 업계에서 기존의 테스트 방법은 시간이 많이 걸리고 복잡하며 비용이 많이 들고 많은 양의 폐기물을 생성한다고 말했습니다. XNUMX월에 그는 세션을 진행하고 있습니다. 경제적 동기에 의한 부정 행위: 식품 사기 탐지의 도전과 혁신, 시카고에서 열리는 식품 기술자 협회 연례 회의에서 식품 불순물을 선별하기 위한 휴대용 기술에 대해 발표할 예정입니다.
고온에서 튀긴 감자 칩 및 기타 유형의 감자에 아크릴아미드의 존재 오랫동안 문제가되었습니다 업계에서는 2010년 공동 식량 농업 기구(Joint Food and Agriculture Organization)와 세계 보건 기구(WHO) 위원회에서 이를 인체 건강 문제라고 명명했습니다. 그러나 아크릴아미드 테스트에 필요한 장비는 대부분의 회사에서 자체적으로 테스트를 실행하는 데 비용이 너무 많이 들고 샘플을 타사 실험실에 보내면 결과를 얻는 데 몇 주가 걸릴 수 있다고 그는 말했습니다.
"아크릴아미드 수준은 현재 공식적으로 다음과 같이 알려진 법안 65의 일부로 캘리포니아에서만 규제됩니다 1986 년의 안전한 식수 및 독성 단속법, 하지만 나는 회사들과 많은 이야기를 나누었고 그들은 그것을 측정할 비용 효율적인 방법을 찾고 싶어합니다. 그래서 우리는 그것을 개발하기 위해 노력하고 있습니다.”
Rodriguez-Saona는 또한 미국 농무부로부터 자금 지원을 신청하고 있습니다.
“지금 우리는 회사와 협력하고 고유한 응용 프로그램에 맞는 알고리즘을 개발합니다. 그러나 USDA 자금으로 우리는 아크릴아미드 또는 불순물과 같은 주요 문제 중 일부를 해결하고 누구나 사용할 수 있는 식품에 대한 적외선 테스트를 수행하는 알고리즘을 개발할 수 있습니다.”
기술에 대해 더 알고 싶어하는 오하이오 및 기타 지역의 식품 제조업체는 이메일을 통해 Rodriguez-Saona에 문의할 수 있습니다. rodriguez-saona.1@osu.edu 또는 614-292-3339 부릅니다.