Российские учёные разработали сенсоры, позволяющие эффективно проверять продукты питания на наличие химических красителей. Превышение концентрации таких соединений в продукте может привести к ряду заболеваний. Новые устройства состоят из электродов на основе углеволоконной вуали — доступного материала, который обычно используется в качестве поверхностного слоя ламината. Сенсоры намного дешевле и точнее импортных аналогов: они способны определить даже ничтожно малые доли химических примесей.
Учёные Уральского государственного экономического университета (УрГЭУ) разработали сенсоры, которые позволяют без дорогостоящего оборудования проверить продукты питания на наличие химических красителей. Сенсоры отличаются дешевизной и высокой точностью: они способны определить присутствие ничтожно малых долей химических примесей, сообщили RT в Минобрнауки России.
Пищевые красители придают продуктам привлекательный внешний вид и активно применяются в пищевой промышленности. Они делятся на два типа: синтетические и природные. Если натуральные вещества практически безвредны для здоровья человека, то превышение концентрации химических красителей в продукте может привести к аллергии, рассеянности внимания и даже вызвать анемию.
Как отметили авторы работы, сегодня для отслеживания концентрации синтетических красителей в продуктах используются электрохимические сенсоры — устройства, состоящие из электродов, которые реагируют на определённые химические составы. Обычно основой для электродов служат стеклоуглероды — твёрдые материалы с хорошей электропроводностью. Однако подобное оборудование достаточно дорогое.
В новой работе учёные создали сенсоры на основе электродов из углеволоконной вуали, которая обычно используется в качестве поверхностного слоя ламината или для декоративной отделки. Оказалось, что такой материал подходит и для определения концентрации химических красителей в продукте. При этом разработанные сенсоры получились более дешёвыми и чувствительными, чем импортные аналоги, утверждают авторы исследования.
«Материалы с углеродом — хорошие проводники тока. Но подходят не все: важны толщина волокон, способ их переплетения. Кроме того, нужно использовать модификаторы для увеличения мощности электрических сигналов. Например, графитовую пудру или горный минерал шунгит — и тогда можно увидеть концентрацию красителя в наномолях. В то время как импортные электроды могут определить содержание максимум в микромолях. Когда я посчитала себестоимость своего высокоточного сенсора, даже удивилась — всего 5 рублей», — рассказала RT инженер кафедры физики и химии УрГЭУ Екатерина Хамзина.
На сегодняшний день учёные создали сенсоры для определения уровня концентрации фиксатора цвета — нитрита натрия (Е250) и четырёх жёлтых и красных пищевых красителей: тартразина (Е102), «солнечного заката» (Е110), понсо 4R (Е124) и «красного очаровательного АС» (Е129).
В дальнейшем планируется продолжить эксперименты и создать сенсоры для определения синих красителей в пищевых продуктах.