Электронный нос определил зрелость персиков на дереве

Бразильские ученые разработали электронный нос, который с помощью нейросети может определять степень спелости персика, находящегося на дереве, по концентрации летучих органических веществ в окружающем воздухе. Точность алгоритма составила 98 процентов. Авторы предлагают использовать электронный нос для контроля роста персиков и автоматической сборки урожая.

Статья опубликована в журнале IEEE Sensors Journal.

Спелость фруктов зачастую определяется с помощью летучих органических веществ, которые и ответственны за вкус, аромат и цвет фрукта. Определение зрелости фруктов в большинстве своем основано на субъективном опыте производителя, что может привести к неоптимальному времени сбора урожая.

Однако за последние десятилетия при сборе и хранении фруктов и овощей начали применять электронный нос — устройство для оценки спелости. Электронный нос — это массив химических сенсоров, состоящих из оксидов металлов (например, оксид олова). Как и человеческий нос, электронный нос не определяет отдельное вещество в каждом образце, однако смесь запахов летучих органических веществ у каждого продукта своя (очень сложно найти два соединения с одинаковым запахом).

Развитие технологий сенсоров значительно повысило точность электронных носов, а ученые начали применять их во многих областях пищевой индустрии: определение этанола в пиве, никотина в табаке и качества улуна. Часто электронные носы используются для мониторинга содержания вредных веществ в воздухе.

Хотя вариантов определения спелости фруктов после сбора много, методы мониторинга спелости еще не собранных плодов пока что развиты в малой степени, хотя теоретически такая возможность существует. Например, в персиках сорта Eragil с помощью газовой хроматографии и масс-спектрометрии ученые уже умеют определять основные летучие вещества, содержание которых зависит от степени зрелости.

В первые две стадии роста плодов основные летучие соединения — спирты (1-гексанол), эфиры (гексил ацетат), кетоны (ацетоин) и альдегиды (гексаналь и бензальдегид). Третья стадия зрелости происходит около 71 дня роста плода и в этот момент персики начинают выделять терпеноиды (альфа и гамма терпинены и линалоол) — за счет чего происходят изменения в текстуре и окраске персика. Во время четвертой стадии происходит дозревание плода, повышается содержание сахаров и понижается кислотность за счет образования лактонов (именно в эту стадию фрукт становится мягким и ярким).

Бразильские ученые под руководством Серхио Луиса Стевана-младшего (Sergio Luiz Stevan Jr) из Государственного университета Понта Гросса представили прототип электронного носа для полевого мониторинга роста персиков.

Подробнее
Пожалуйста, оцените статью:
Пока нет голосов
Источник(и):

N+1