В Самарском университете разработан способ лазерной диагностики детского питания
Полина Пятаева, фото Самарского университета
Студенткой Самарского университета им. Королёва, Полиной Пятаевой, совместно с её научным руководителем, доцентом Еленой Тимченко, создан новый способ быстрого анализа детского питания, основанный на применении лазерных технологий. Этот метод позволяет в короткие сроки и с высокой точностью определять состав продуктов, выявляя нежелательные компоненты, причём происходит это в режиме реального времени.
Методика анализа заключается в воздействии на образцы лучом лазера, подключенного к спектрографу. Специализированное программное обеспечение обрабатывает отраженный свет, выделяя спектральные "метки" различных веществ и отображая их на мониторе компьютера. А в случае,если упаковка продуктов прозрачна для лазерных лучей, анализ можно проводить без ее открытия.
Эта разработка получила диплом 3 степени на Всероссийской научно-практической конференции "Аспирантские чтения 2025: Молодые учёные -медицине". Эффективность технологии подтверждена экспериментальным изучением состава детских фруктовых пюре.
"Безопасность пищевых продуктов, особенно для детей, является важной проблемой здравоохранения во всем мире. Применение традиционных методов анализа, включая газовую и жидкостную хроматографию, а также различные виды микроскопии, затратно с точки зрения времени и усилий. В рамках моей работы была исследована опция использования Рамановской спектроскопии. Хотя этот метод еще не получил широкого распространения в анализе продуктов питания, наше исследование продемонстрировало его высокую информативность и точность", пояснила Полина Пятаева.
Для того, чтобы провести исследование, была создана экспериментальная установка, включающая полупроводниковый лазер, оптический рамановский модуль, спектрограф с цифровой камерой и компьютерное оборудование. В качестве объектов для анализа использовались приобретенные в магазине фруктовые пюре "банан-яблоко" и "персик-яблоко", предназначенные для детского питания.
Для сравнения были изучены пюре, приготовленные в домашних условиях из аналогичных фруктов. Бананы, персики и яблоки очищались и измельчались до получения однородной массы. Измерения проводились в трех разных точках каждого образца пюре. Полученные спектры комбинационного рассеяния обрабатывались с использованием специализированного программного обеспечения.
"В ходе экспериментов были выявлены основные линии комбинационного рассеяния, соответствующие пектину, глюкозе, фруктозе, сахарозе, каротиноидам, лимонной кислоте и лигнину. Спектры всех исследуемых образцов были похожи, за исключением одной области, в которой в магазинных пюре были обнаружены четкие линии, указывающие на наличие крахмала. Вероятно, производители используют крахмал в качестве загустителя, хотя он не был указан в составе продукта. В остальном, состав исследованных магазинных пюре практически не отличался от пюре домашнего приготовления", уточнила Полина Пятаева.
Елена Тимченко подчеркнула: "Данное студенческое исследование не претендует на открытие. Оно лишь демонстрирует возможность быстрого и точного анализа продуктов питания с помощью Рамановской спектроскопии на компактной установке. Метод Рамановской спектроскопии, широко применяемый в биологии, медицине, химии и фармацевтике, может быть успешно использован и в пищевой промышленности. Важно отметить, что с помощью Рамановской спектроскопии можно оперативно выявлять патогенные микроорганизмы и бактерии, вызывающие болезни и отравления. В некоторых случаях анализ можно проводить непосредственно через упаковку, если она достаточно прозрачна для лазера", сообщает Самарский университет.