従来ラボで実行するのに数時間または数日かかる食品品質テストは、生産ラインから離れることなく、わずか数分で完了することができます。
「これは業界にとって画期的なものです。 オハイオ州立大学の食品科学技術教授であるルイス・ロドリゲス・サオナは、次のように述べています。
過去16年間、オハイオ州立大学の食品科学者 フード・アグリカルチュラル・アンド・エンバイロメンタル・サイエンス大学 食品の品質を判断するために赤外線技術の使用を検討してきました。 Rodriguez-Saonaは、大学の研究部門であるオハイオ農業研究開発センターの科学者でもあります。
過去XNUMX年以内に、ポータブルスキャナーが市場に登場し、彼の脚本は、食品業界のニーズにそれらを適応させる上で非常に貴重であることが証明されました。
「トマトジュースを使用すると、12分以内にXNUMXの異なる属性を確認できます」とRodriguez-Saona氏は述べています。 「これはすべて、従来の方法でXNUMXつのサンプルを収集してテストするのに、数日ではないにしても、数時間かかるでしょう。」
他のコラボレーションの中で、過去XNUMX年間、ロドリゲス-サオナは カリフォルニア食品加工業者連盟 トマトジュースとトマトペーストをテストします。 カリフォルニア 国内の加工トマトの90%以上を生産し、世界中で栽培されている加工トマトのほぼ半分を生産しています。
「操作は素晴らしいです」とロドリゲス-サオナは言いました。 「彼らには非常に多くの生産ラインがあり、XNUMX時間ごとにサンプルをラボに送って、さまざまなバッチの品質を監視しています。」
このような試験は、トマトジュースの安全性と品質を保証するために必要であり、その多くはトマトペーストやその他の製品へのさらなる加工に使用されます。
現在、業界はこのテクノロジーを使用して従来の監視を補完していますが、Rodriguez-Saonaの作業は、主要なテスト方法として使用するための承認を得るのに役立つ可能性があります。 これまでのところ、Rodriguez-SaonaはXNUMXつを公開しています 科学論文 トマトの加工に赤外線技術を使用することについて。
「現在、彼らはサンプルを取り、品質保証ラボに持ち込み、いくつかのテストを完了するのに数時間かかります。 また、この作業を行うには熟練した人員が必要です。 時間と費用がかかります。」
テストで製品に問題が見つかった場合、プロセッサはそれを割引価格で販売するか、再処理する必要があります。
「しかし、このユニットを使用すると、お弁当箱のように非常に小さいので、これを工場に持ち込んで製品の品質をリアルタイムで評価し、ラボの結果が返ってくるのを待たずに、すぐに処理を微調整できます。 。」
彼の研究では、Rodriguez-Saonaは、AgilentTechnologiesやThermoFisherScientificなどの主要な開発者によって製造された赤外線センサーを使用しています。 ポータブル赤外線照明器具は、当初、国防総省、麻薬取締局、および製薬業界向けに設計され、爆発物や違法薬物の存在を特定し、医薬品の偽造品をテストしました。 ポータブルスキャナーの中にはツールボックスと同じくらい大きいものもあれば、ハンドヘルドのものもあります。
「私たちは、食品業界でのアプリケーションを検討するためにこれらの機器を入手した最初の企業です」と彼は言いました。
テストのプロセスは一見シンプルです。エンドウ豆よりも小さい製品のサンプルをスキャナーに配置するか、ハンドヘルド分光計でスキャンします。 赤外光は、食品を構成する分子内の特定の官能基を対象としています。 さまざまな分子がさまざまな周波数で光を吸収します。
「これにより、その光吸収に基づくスペクトルが生成されます」とロドリゲス-サオナは述べています。 「私たちはそのスペクトルを多変量解析にかけ、探している情報を特定します。
「私はスペクトルをパノラマ写真と同一視します。 たくさんの情報が入っていますが、探している情報を見つけるには、よく調べてみる必要があります。 多変量解析は、ケモメトリックスを使用して特定の分子に関連付けられている特定の信号を識別することで、それを可能にする拡大鏡のようなものです。
「基本的に、それはウォーリーを見つけるようなものです。」
Rodriguez-Saonaは、スキャナーが食品のさまざまな側面を検出するために使用するアルゴリズムを開発しました。 研究 結果が従来のラボテストの結果と同等であることを確認します。 加工トマトでテストされた食品の属性は、可溶性固形分、pH、酸性度、粘度、糖分、有機酸など、一貫性、食感、風味に焦点を当てています。
加工されたトマトの仕事に加えて、ロドリゲス-サオナと彼の大学院生のチームは、ポテトチップスのさまざまな属性を研究しました。 油の質の評価 と アクリルアミドの存在.
食用油脂は油脂のXNUMXつであるため、油の品質が問題になります。 ほとんどの偽造食品 業界では、それらをテストするための従来の方法は、時間と複雑で費用がかかり、大量の廃棄物を生成すると、ロドリゲス-サオナは言いました。 XNUMX月に、彼はセッションをモデレートしています、 経済的に動機付けられた偽和:食品詐欺の検出における課題と革新、シカゴで開催された食品技術研究所の年次総会で、食品偽和物をスクリーニングするための携帯型技術について発表します。
高温で揚げたポテトチップスや他の種類のジャガイモにアクリルアミドが含まれている 長い間問題になっています 業界では、そして2010年に、国連食糧農業機関と世界保健機関の委員会は、それを人間の健康への懸念と名付けました。 しかし、アクリルアミドのテストに必要な機器は、ほとんどの企業が独自にテストを実行するにはコストがかかり、サードパーティのラボにサンプルを送信すると、結果が得られるまでに数週間かかる可能性があると同氏は述べた。
「アクリルアミドレベルは現在、カリフォルニアでのみ規制されており、正式には提案65として知られています。 1986年の安全な飲料水および有毒な施行法、しかし私は企業と多くのことを話し合っており、彼らはそれを測定するための費用対効果の高い方法を見つけたいと思っています。 ですから、私たちはそれを開発するために取り組んでいます。」
Rodriguez-Saonaは、米国農務省からの資金提供も申請しています。
「現在、私たちは企業と協力して、独自のアプリケーションに適合するアルゴリズムを開発しています。 しかし、USDAの資金提供により、アクリルアミドや偽和などのこれらの主要な問題のいくつかに取り組み、誰でも利用できる食品の赤外線テストを実施するためのアルゴリズムを開発することができます。」
オハイオ州やその他の技術について詳しく知りたい食品メーカーは、Rodriguez-Saonaに電子メールで連絡することができます。 ロドリゲス-saona.1@osu.edu または614-292-3339呼び出します。