खाद्य गुणवत्ता परीक्षण जो परंपरागत रूप से प्रयोगशाला में प्रदर्शन करने में घंटों - या दिनों - लगते हैं, उन्हें उत्पादन लाइन से दूर जाने की आवश्यकता के बिना कुछ ही मिनटों में पूरा किया जा सकता है।
“यह उद्योग के लिए एक गेम-चेंजर है। ओहियो स्टेट यूनिवर्सिटी में खाद्य विज्ञान और प्रौद्योगिकी के प्रोफेसर लुइस रोड्रिग्ज-साओना ने कहा, यह आपको उत्पादन लाइन या यहां तक कि क्षेत्र में प्रयोगशाला से बाहर निकलने और परीक्षण करने की अनुमति देता है।
पिछले 16 वर्षों से, ओहायो स्टेट्स के खाद्य वैज्ञानिक खाद्य, कृषि और पर्यावरण विज्ञान कॉलेज खाद्य उत्पादों की गुणवत्ता निर्धारित करने के लिए अवरक्त प्रौद्योगिकी के उपयोग की जांच कर रहा है। रोड्रिग्ज-साओना ओहियो कृषि अनुसंधान और विकास केंद्र, कॉलेज की अनुसंधान शाखा के साथ एक वैज्ञानिक भी हैं।
पिछले चार वर्षों के भीतर, पोर्टेबल स्कैनर बाजार में उभरे हैं, और उनका लेगवर्क उन्हें खाद्य उद्योग की जरूरतों के अनुकूल बनाने में अमूल्य साबित हुआ है।
"टमाटर के रस के साथ, हम एक मिनट से भी कम समय में 12 अलग-अलग विशेषताओं को देख सकते हैं," रोड्रिग्ज-साओना ने कहा। "इस सब में पारंपरिक तरीके से एक नमूने को इकट्ठा करने और परीक्षण करने में कई घंटे लगेंगे, अगर दिन नहीं।"
अन्य सहयोगों के अलावा, पिछले पांच वर्षों से रोड्रिगेज-साओना ने के साथ अनुबंध किया है कैलिफ़ोर्निया लीग ऑफ़ फ़ूड प्रोसेसर्स टमाटर का रस और टमाटर का पेस्ट टेस्ट करने के लिए। कैलिफोर्निया देश के 90 प्रतिशत से अधिक प्रसंस्कृत टमाटर और दुनिया भर में उगाए जाने वाले लगभग आधे प्रसंस्कृत टमाटर का उत्पादन करता है।
"ऑपरेशन अद्भुत है," रोड्रिगेज-साओना ने कहा। "उनके पास बहुत सारी उत्पादन लाइनें हैं, और हर घंटे वे विभिन्न बैचों की गुणवत्ता की निगरानी के लिए प्रयोगशाला में नमूने भेजते हैं।"
टमाटर के रस की सुरक्षा और गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए इस तरह के परीक्षण की आवश्यकता होती है, जिसमें से अधिकांश टमाटर के पेस्ट और अन्य उत्पादों में आगे की प्रक्रिया के लिए जाता है।
वर्तमान में, उद्योग पारंपरिक निगरानी के पूरक के लिए प्रौद्योगिकी का उपयोग कर रहा है, लेकिन रॉड्रिग्ज-साओना का काम इसे प्राथमिक परीक्षण पद्धति के रूप में उपयोग करने के लिए अनुमोदन प्राप्त करने में सहायक हो सकता है। अब तक, रोड्रिगेज-साओना ने पांच प्रकाशित किए हैं वैज्ञानिक पत्र टमाटर के प्रसंस्करण के लिए अवरक्त प्रौद्योगिकी का उपयोग करने पर।
“अब, वे नमूने लेते हैं, उन्हें गुणवत्ता आश्वासन प्रयोगशाला में लाते हैं, और कुछ परीक्षणों को पूरा करने में कई घंटे लगते हैं। इस कार्य को करने के लिए उन्हें कुशल कर्मियों की भी आवश्यकता होती है। यह समय लेने वाली और महंगी है।"
यदि परीक्षण उत्पाद के साथ किसी भी समस्या की पहचान करता है, तो प्रोसेसर को इसे छूट पर बेचने या इसे पुन: संसाधित करने की आवश्यकता होगी।
"लेकिन इस इकाई के साथ - यह लंचबॉक्स की तरह बहुत छोटा है - आप इसे उत्पाद की गुणवत्ता का वास्तविक समय आकलन करने के लिए संयंत्र में ला सकते हैं, और प्रयोगशाला परिणामों के वापस आने की प्रतीक्षा करने के बजाय तुरंत प्रसंस्करण में बदलाव कर सकते हैं। ।"
अपने अध्ययन में, रोड्रिग्ज-साओना प्रमुख डेवलपर्स द्वारा बनाए गए इन्फ्रारेड सेंसर का उपयोग करता है, जिसमें एगिलेंट टेक्नोलॉजीज और थर्मो फिशर साइंटिफिक शामिल हैं। पोर्टेबल इन्फ्रारेड लाइट उपकरणों को शुरू में रक्षा विभाग, ड्रग प्रवर्तन एजेंसी और दवा उद्योग के लिए विस्फोटक और अवैध दवाओं की उपस्थिति की पहचान करने और नकली के लिए फार्मास्यूटिकल्स का परीक्षण करने के लिए डिज़ाइन किया गया था। कुछ पोर्टेबल स्कैनर टूलबॉक्स जितने बड़े होते हैं और अन्य हाथ से पकड़े जाते हैं।
"हम खाद्य उद्योग में अनुप्रयोगों को देखने के लिए इन उपकरणों को प्राप्त करने वाले पहले व्यक्ति हैं," उन्होंने कहा।
परीक्षण की प्रक्रिया भ्रामक रूप से सरल है: उत्पाद का एक नमूना, मटर से छोटा, स्कैनर पर रखा जाता है या हैंड-हेल्ड स्पेक्ट्रोमीटर से स्कैन किया जाता है। एक अवरक्त प्रकाश भोजन बनाने वाले अणुओं में विशिष्ट कार्यात्मक समूहों को लक्षित करता है; विभिन्न अणु विभिन्न आवृत्तियों पर प्रकाश को अवशोषित करते हैं।
"यह एक स्पेक्ट्रम पैदा करता है, जो उस प्रकाश अवशोषण पर आधारित है," रोड्रिगेज-साओना ने कहा। "हम जिस जानकारी की तलाश कर रहे हैं उसे इंगित करने के लिए हम उस स्पेक्ट्रम को बहुभिन्नरूपी विश्लेषण के अधीन करते हैं।
"मैं एक मनोरम तस्वीर के लिए स्पेक्ट्रम की बराबरी करता हूं। इसमें बहुत सारी जानकारी होती है, लेकिन आप जिस जानकारी की तलाश कर रहे हैं, उसे खोजने के लिए आपको इसका बारीकी से अध्ययन करने की आवश्यकता है। बहुभिन्नरूपी विश्लेषण एक आवर्धक कांच की तरह है जो आपको एक विशिष्ट अणु से जुड़े एक विशिष्ट संकेत की पहचान करने के लिए केमोमेट्रिक्स का उपयोग करके ऐसा करने की अनुमति देता है।
"मूल रूप से, यह वाल्डो को खोजने जैसा है।"
रॉड्रिग्ज-साओना ने खाद्य पदार्थों के विभिन्न पहलुओं का पता लगाने के लिए उपयोग किए जाने वाले स्कैनरों के लिए एल्गोरिदम विकसित किए हैं, और उनके पढ़ाई सत्यापित करें कि परिणाम पारंपरिक प्रयोगशाला परीक्षणों के समान हैं। प्रसंस्कृत टमाटर में परीक्षण किए गए खाद्य गुण घुलनशील ठोस, पीएच, अम्लता, चिपचिपाहट, शर्करा और कार्बनिक अम्ल सहित स्थिरता, बनावट और स्वाद पर ध्यान केंद्रित करते हैं।
संसाधित टमाटर के काम के अलावा, रोड्रिग्ज-साओना और स्नातक छात्रों की उनकी टीम ने आलू के चिप्स की विभिन्न विशेषताओं का अध्ययन किया है, जिसमें एक तेल की गुणवत्ता का आकलन और एक्रिलामाइड की उपस्थिति.
तेल की गुणवत्ता एक मुद्दा है, क्योंकि खाद्य तेल और वसा उनमें से एक हैं सबसे नकली खाद्य पदार्थ रोड्रिगेज-साओना ने कहा कि उद्योग में, और उनके परीक्षण के लिए पारंपरिक तरीके समय लेने वाली, जटिल और महंगी हैं और बड़ी मात्रा में अपशिष्ट उत्पन्न करती हैं। जुलाई में, वह एक सत्र का संचालन कर रहे हैं, आर्थिक रूप से प्रेरित मिलावट: खाद्य धोखाधड़ी का पता लगाने में चुनौतियाँ और नवाचार, शिकागो में इंस्टीट्यूट ऑफ फूड टेक्नोलॉजिस्ट की वार्षिक बैठक में, और खाद्य अपमिश्रणों की जांच के लिए पोर्टेबल प्रौद्योगिकियों पर प्रस्तुत करेगा।
उच्च तापमान पर तले हुए आलू के चिप्स और अन्य प्रकार के आलू में एक्रिलामाइड की उपस्थिति लंबे समय से एक मुद्दा रहा है उद्योग में, और 2010 में, संयुक्त खाद्य और कृषि संगठन और विश्व स्वास्थ्य संगठन की एक समिति ने इसे मानव स्वास्थ्य चिंता का नाम दिया। लेकिन एक्रिलामाइड के परीक्षण के लिए आवश्यक उपकरण अधिकांश कंपनियों के लिए अपने दम पर परीक्षण चलाने के लिए लागत-निषेधात्मक है, और तीसरे पक्ष की प्रयोगशाला में नमूने भेजने में परिणाम प्राप्त करने में सप्ताह लग सकते हैं, उन्होंने कहा।
"एक्रिलामाइड का स्तर वर्तमान में केवल कैलिफ़ोर्निया में प्रस्ताव 65 के भाग के रूप में विनियमित है, जिसे आधिकारिक तौर पर के रूप में जाना जाता है सुरक्षित पेयजल और विषाक्त प्रवर्तन अधिनियम 1986, लेकिन मैं कंपनियों के साथ बहुत बात कर रहा हूं और वे इसे मापने के लिए एक लागत प्रभावी तरीका खोजना चाहते हैं। इसलिए, हम इसे विकसित करने के लिए काम कर रहे हैं।"
रोड्रिग्ज-साओना अमेरिकी कृषि विभाग से फंडिंग के लिए भी आवेदन कर रही है।
"अभी, हम कंपनियों के साथ काम करते हैं और एल्गोरिदम विकसित करते हैं जो उनके अद्वितीय अनुप्रयोगों में फिट होते हैं। लेकिन यूएसडीए फंडिंग के साथ, हम इन प्रमुख समस्याओं में से कुछ पर काम करने में सक्षम होंगे, जैसे कि एक्रिलामाइड या मिलावट, और खाद्य पदार्थों पर अवरक्त परीक्षण करने के लिए एल्गोरिदम विकसित करना जो किसी के लिए भी उपलब्ध होगा। ”
ओहियो और अन्य जगहों पर खाद्य निर्माता प्रौद्योगिकी के बारे में अधिक जानने में रुचि रखते हैं, ईमेल के माध्यम से रोड्रिगेज-साओना से संपर्क कर सकते हैं रॉड्रिग्ज-साओना.1@osu.edu या 614 292 3339 कॉल.