Ученые Уральского государственного экономического университета разработали сенсоры, способные обнаружить в продуктах питания даже следы синтетических красителей. Причем, высокой точности удалось добиться, используя нетипичные для стандартного исследования материалы.
Сенсоры, которые сегодня используются лабораториями при электрохимическом анализе, способны определить микромоли красителей в пищевых продуктах. При этом стоимость набора электродов достигает 3 000 евро. Инженер кафедры физики и химии УрГЭУ Екатерина Хамзина разработала аналоги, которые в разы дешевле и при этом в разы чувствительнее – обнаруживают наномоли синтетических красителей.
По словам Екатерины, к поиску новых материалов ее привел COVID-19. Во время пандемии было очень сложно купить сенсоры. Электрохимический сенсор – электрод, обработанный веществами, реагирующим на определенный химический состав. Первое, над чем задумалась Екатерина Хамзина, – материал проводника тока. За рубежом используют стеклоуглероды. Но оказалось, что идеально подходит углеволоконная вуаль, в обычной жизни она используется в качестве поверхностного слоя ламината или для декоративной отделки. До Екатерины углеволоконную вуаль никто не использовал в качестве электрода.
«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, это 10 в степени минус 9. В то время как импортные электроды могут определить содержание максимум в микромолях, то есть 10 в степени минус 6. Когда я посчитала себестоимость своего высокоточного сенсора, даже удивилась – всего 5 рублей», – говорит инженер Екатерина Хамзина.
Концентрация синтетических красителей в пищевых продуктах крайне важна. Превышение может привести к аллергиям, рассеиванию внимания, анемии. А в напитках и овощных и фруктовых пюре для детей младше 3 лет ГОСТ вообще не допускает наличие «химии».
На данный момент Екатериной Хамзиной разработаны сенсоры для определения уровня концентрации фиксатора цвета – нитрита натрия (Е250) и четырех желтых и красных пищевых красителей: «Тартразин» (Е102), «Солнечный закат» (Е110), «Понсо 4R» (Е124), «Красный очаровательный АС» (Е129).
Сейчас Екатерина работает над созданием электрода, распознающего в продуктах питания синие синтетические красители.
