Lasery Supercontinuum mohou vést k lepšímu chleba a pivu

Mavericks Olympus Fluoview 1000 multiphoton system [email protected] (Smět 2019).

Anonim

Vědci z oddělení potravinářského výzkumu (FOOD) na univerzitě v Kodani v Dánsku jsou prvními na světě, kteří analyzovali celá zrna s dlouhými infračervenými vlnovými délkami za použití nového typu světelného zdroje, superkontinuálního laseru. Výzkum má význam pro naše znalosti o složkách potravin a může například například vést k lepší kvalitě chleba a piva.

Technologicky, superkontinuový laser prošel rozsáhlým vývojem od přelomu století díky vývoji fotonických krystalických vláken, na kterých je založen laser. Projekt Light & Food zkoumá mimo jiné, jak používat tento super výkonný laser k analýze potravin.

"Superkontinuový laser umožnil měření velmi malých předmětů rychle a s vysokou energií. Nástroj supercontinuum může být proto potenciálně použit k měření celých zrn a tím k nalezení zrna například s napadením houbami nebo hmyzem, pečení, zdravotní nebo kvalitativní parametry, "říká Tine Ringsted, postdoktorka na katedře potravinářských věd na Kodanské univerzitě.

Měřením každé zrna můžete přesněji pozorovat odchylky, které přirozeně existují mezi zrny ze stejného pole a dokonce ze stejné slámy. Nedestruktivní a rychlé měření jednotlivých zrn může být proto použito při šlechtění rostlin pro nalezení požadovaných vlastností nebo při průmyslovém třídění zrna ke zvýšení kvality. Možnou průmyslovou aplikací by mohlo být měření obsahu beta-glukanů z vlákniny. Beta-glukan u ječmene a zejména oves má vlastnosti podporující zdraví, jako je snižování sérového cholesterolu, zvýšená hladina sytosti a stabilizace hladiny cukru v krvi a hladiny inzulínu po jídle. Naopak v pivovarnickém průmyslu se nezabývají vysokými koncentracemi beta-glukanu, protože mohou zablokovat filtry a vytvořit zakalenou sraženinu v hotovém pivu nazvaném "babičský kašel".

Měření na ječmenových moukách a ječmenových kotoučích již dříve ukázala některé informace bohaté na vlnové délky, ale v těchto dlouhých blízkých infračervených vlnových délkách nebylo možné měřit zrna ječmene kvůli nedostatečné energii z tradiční lampy spektrometru.

"Supercontinuum laserový kolimovaný světelný paprsek s vysokou energií znamenal, že bychom mohli měřit celé zrno ječmene na vlnových délkách bohatých na informace. Pomocí multivariační analýzy dat (chemometrie) bychom mohli vygenerovat matematický regresní model, který by mohl předpovídat obsah beta-glukanu 3, 0-16, 8% u ječmene ječmene s odchylkou 1, 3% beta-glukanu, "vysvětluje Tine Ringsted.

Třídění tříd na bázi laseru zvyšuje hodnotu piva a chleba

"Třídění semen bude znamenat, že můžete získat některé zrna, které mají vlastnosti podporující zdraví pro použití například v chlebu a některé zrna, které jsou pro pivo mimořádně dobré, což zvýší hodnotu obou produktů bez toho, obilí, "říká Tine Ringsted, který se domnívá, že analýza potravin se superkontinuálními lasery se stane novým průlomem v potravinářském průmyslu, ale to bude trvat několik let, protože vývoj je založen na vysoké míře interdisciplinárního výzkumu, kde potřeby a technologie musí odpovídat.

"Je to jedna věc, například, mít nástroj, který může měřit velmi rychle a poskytnout přesné odpovědi, ale aby byl praktický, musíte mít také držák vzorku, který vám umožní měřit velké množství zrna krátce, "vysvětluje Tine Ringsted a dodává, že již existuje švédská společnost (BoMill), která vyvinula držák vzorku, který dokáže zpracovat tři tuny zrna za hodinu, ale změří zrna na kratší a méně informující vlnové délky.

Dobré budoucí perspektivy

Měření beta-glukanu v zrnech ječmene je jen jedním příkladem toho, jak lze použít superkontinuální laser. Kromě měření jednorozměrných zrnek projekt Light & Food také prozkoumal superkontinuální laser používaný v novém robustním spektrometru, který může potenciálně měřit mnoho míst v systému výroby potravin. Může být například použita v mlékárenském nebo pivovarnickém průmyslu, aby sledoval produkt od začátku do konce. Navíc existuje teoretický potenciál pro použití superkontinuálního laseru pro rychlé měření plynů - například aromatických sloučenin nebo ethylenu, které působí jako plynný rostlinný hormon z dozrávání ovoce.

Celkově spektroskopie v blízkosti infračerveného záření umožňuje měřit častěji a nedestruktivněji než tradiční mokré chemické analýzy.

"Supercontinuum laser poskytuje ještě více možností pro měření potravin, takže nabízí velký potenciál pro zlepšení kvality našich potravin v budoucnu, " říká Tine Ringsted.

menu
menu