اختراع "أنف إلكتروني" للكشف عن الأطعمة منتهية الصلاحية

طور فريق بحثي مشترك من دول سنغافورة والصين وأستراليا أنفاً إلكترونياً قادراً على فحص صلاحية لحوم الأسماك والدجاج والبقر وتحديد صلاحيتها.

يعمل الأنف الإلكتروني المسمى "PEGS" عن طريق وضع باركود خاص على الأطعمة، يتغير لون هذا الباركود من خلال التفاعل مع الغازات الناتجة من تحلل الطعام، بعد ذلك تتم قراءة هذا الباركود بواسطة تطبيق هاتف ذكي ويحدد صلاحية الأطعمة.

ووفقاً لما نشره موقع "أدفانس ماتيريال"، فإن نتائج دقة هذا الابتكار 98.5%، وتظهر النتيجة خلال 30 ثانية.

وقال البروفيسور تشن شياو دونغ، مدير مركز الابتكار للأجهزة المرنة في جامعة تايوان الوطنية: "يساعد هذا الباركود المستهلكين على توفير المال عن طريق ضمان شراء المنتجات الصالحة للاستهلاك، مما يساعد أيضاً على الحفاظ على البيئة من خلال تقليل إنتاج اللحوم عبر ذبح الحيوانات".

في حاسة الشم لدى الثدييات ترتبط الغازات الناتجة عن تعفن اللحم بمستقبلات معينة في الأنف، وهذا يولد إشارات للدماغ لفك تشفيرها.

بعد ذلك يجمع الدماغ هذه النبضات وينظمها في أنماط، مما يسمح للثدييات باختيار الروائح المتعفنة.

يعمل كل شريط في الباركود كمستقبل مشابه لمستقبلات البشر، وهو مصنوع من الشيتوزان (نوع من السكر المعقد) مدمج في أحد مشتقات السليلوز، يتم تحميلها بأنواع مختلفة من الصبغة، ثم تتفاعل هذه الأصباغ مع الغازات الناتجة عن التعفن ويتغير لونها حسب تراكيز الغازات.

صنف العلماء الطعام بثلاث تسميات: طازجة، وأقل نضارة، وفاسدة، وهو نظام قياسي دولي.

لأجل الاختبار قام الباحثون بقياس مستويات الأمونيا والأمينات الحيوية الموجودة في عبوات الأسماك المغلفة بـ PVC الشفاف وتخزينها عند 40 درجة فهرنهايت (4 درجات مئوية)، لمدة خمسة أيام.

بعد ذلك استخدم الباحثون نوعاً من الخوارزمية يسمى "الشبكة العصبية التلافيفية العميقة"، وقاموا بتدريبها باستخدام صور رموز شريطية مختلفة لتحديد الأنماط المرتبطة ببصمات الرائحة المختلفة.

كانت نتيجة الاختبار دقيقة بنسبة 100% في التعرف على اللحوم الفاسدة، و 96-99% دقيقة في اللحوم الطازجة والأقل نضارة.