Un equipo de científicos dirigido por la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur NTU Singapur ha inventado un sistema olfativo artificial que imita la nariz de los mamíferos para evaluar con precisión la frescura de la carne.
La 'nariz electrónica' e-nose comprende un 'código de barras' que cambia de color con el tiempo en reacción a los gases producidos por la carne a medida que se descompone, y un 'lector' de código de barras en forma de una aplicación de teléfono inteligente con tecnología artificialinteligencia IA. La e-nose ha sido entrenada para reconocer y predecir la frescura de la carne a partir de una gran biblioteca de colores de códigos de barras.
Cuando se probó en muestras de carne de pollo, pescado y carne de res envasadas comercialmente que se dejaron envejecer, el equipo descubrió que su algoritmo de inteligencia artificial de red neuronal convolucional profunda que alimenta la nariz electrónica predijo la frescura de las carnes con una precisión del 98,5 por ciento.Como comparación, el equipo de investigación evaluó la precisión de predicción de un algoritmo de uso común para medir la respuesta de sensores como el código de barras utilizado en esta punta electrónica. Este tipo de análisis mostró una precisión general del 61,7%.
La e-nose, descrita en un artículo publicado en la revista científica Materiales avanzados en octubre, podría ayudar a reducir el desperdicio de alimentos al confirmar a los consumidores si la carne es apta para el consumo, con más precisión que una etiqueta de 'Mejor antes', dijo el equipo de investigación de NTU Singapur, que colaboró con científicos de la Universidad de Jiangnan, Chinay la Universidad de Monash, Australia.
El coautor principal, el profesor Chen Xiaodong, director del Centro Innovador para Dispositivos Flexibles en NTU, dijo: "Nuestro sistema olfativo artificial de prueba de concepto, que probamos en escenarios de la vida real, se puede integrar fácilmente en los materiales de empaquey rinde resultados en poco tiempo sin el cableado voluminoso utilizado para la recolección de señales eléctricas en algunas narices electrónicas que se desarrollaron recientemente.
"Estos códigos de barras ayudan a los consumidores a ahorrar dinero al asegurarse de que no descarten productos que aún son aptos para el consumo, lo que también ayuda al medio ambiente. La naturaleza biodegradable y no tóxica de los códigos de barras también significa que se pueden aplicar de manera segura en todospartes de la cadena de suministro de alimentos para garantizar la frescura de los alimentos ".
Se ha presentado una patente para este método de monitoreo en tiempo real de la frescura de los alimentos, y el equipo ahora está trabajando con una empresa de agronegocios de Singapur para extender este concepto a otros tipos de productos perecederos.
Nariz para frescura
El e-nose desarrollado por los científicos de NTU y sus colaboradores consta de dos elementos: un 'código de barras' de color que reacciona con los gases producidos por la carne en descomposición; y un 'lector' de código de barras que utiliza IA para interpretar la combinación de colores en el código de barras.Para hacer que el e-nose sea portátil, los científicos lo integraron en una aplicación de teléfono inteligente que puede producir resultados en 30 segundos.
La nariz electrónica imita el funcionamiento de la nariz de un mamífero. Cuando los gases producidos por la carne en descomposición se unen a los receptores en la nariz de los mamíferos, las señales se generan y transmiten al cerebro. El cerebro luego recopila estas respuestas y las organiza en patrones, lo que permite quemamífero para identificar el olor presente a medida que la carne envejece y se pudre.
En la e-nose, las 20 barras del código de barras actúan como receptores. Cada barra está hecha de quitosano un azúcar natural incrustado en un derivado de celulosa y cargado con un tipo diferente de tinte. Estos tintes reaccionan con los gasesemitidos por la carne en descomposición y cambian de color en respuesta a los diferentes tipos y concentraciones de gases, lo que da como resultado una combinación única de colores que sirve como una 'huella dactilar de olor' para el estado de cualquier carne.
Por ejemplo, la primera barra en el código de barras contiene un tinte amarillo que es débilmente ácido. Cuando se expone a compuestos que contienen nitrógeno producidos por la carne en descomposición llamados bioaminas, este tinte amarillo cambia a azul cuando el tinte reacciona con estos compuestos.La intensidad del color cambia con una concentración creciente de bioaminas a medida que la carne se descompone aún más.
Para este estudio, los científicos primero desarrollaron un sistema de clasificación fresco, menos fresco o en mal estado utilizando un estándar internacional que determina la frescura de la carne. Esto se hace extrayendo y midiendo la cantidad de amoníaco y otras dos bioaminas que se encuentran en los paquetes de pescado.envuelto en una película de embalaje de PVC transparente cloruro de polivinilo ampliamente utilizado y almacenado a 4 ° C 39 ° Fahrenheit durante cinco días a diferentes intervalos.
Al mismo tiempo monitorearon la frescura de estos paquetes de pescado con códigos de barras pegados en el lado interior de la película de PVC sin tocar el pescado. Se tomaron imágenes de estos códigos de barras en diferentes intervalos durante cinco días.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Tecnológica de Nanyang . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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