טריות בשר מהחי היא תכונה חיונית הקובעת את איכותו ובטיחותו. עם טכנולוגיה מתקדמת המסוגלת לשמר מזון לפרקי זמן ממושכים, ניתן לשלוח בשר מסביב לעולם ולצרוך אותו זמן רב לאחר שחיה מתה. ככל ששיעורי צריכת הבשר העולמיים עולים, כך עולה גם הדרישה לאמצעים יעילים לגילו.
למרות ההתקדמות הטכנולוגית בשמירה על טריות הבשר למשך זמן רב ככל האפשר, תהליכי יישון מסוימים הם בלתי נמנעים. אדנוזין טריפוספט (ATP) הוא מולקולה המיוצרת בנשימה ואחראית על אספקת אנרגיה לתאים. כאשר בעל חיים מפסיק לנשום, גם סינתזת ה-ATP נעצרת, והמולקולות הקיימות מתפרקות לחומצה, מה שמפחית קודם את הטעם ולאחר מכן הבטיחות. היפוקסנטין (HXA) וקסנטין הם שלבי ביניים במעבר זה. הערכת שכיחותם בבשר מעידה על טריותו.
ב AIP מתקדם, מ-AIP Publishing, חוקרים מהאקדמיה של וייטנאם למדע וטכנולוגיה, אוניברסיטת VNU למדע, אוניברסיטת האנוי למדע וטכנולוגיה, והאקדמיה הרוסית למדעים פיתחו ביו-חיישן באמצעות אלקטרודות גרפן ששונו על ידי ננו-חלקיקי תחמוצת אבץ למדידת HXA. הצוות הדגים את יעילות החיישן על בשר חזיר.
בעוד ששיטות חישת HXA רבות קיימות כיום, הן עשויות להיות יקרות וגוזלות זמן ודורשות מומחים.
בהשוואה לשיטות מודרניות לבדיקת מזון, כמו כרומטוגרפיה נוזלית בעלת ביצועים גבוהים, כרומטוגרפיית גז, ספקטרומטריית מסה, ספקטרוסקופיה אטומית ומולקולרית וספקטרוסקופיה תהודה מגנטית גרעינית, חיישנים ביו כמו החיישן שלנו מציעים יתרונות מעולים בזמן, ניידות, רגישות גבוהה וסלקטיביות ."
Ngo Thi Hong Le, מחבר
החיישן מיוצר באמצעות סרט פוליאמיד, המומר לגרפן נקבובי באמצעות לייזר דופק. ננו-חלקיקי תחמוצת האבץ שנוספו מושכים את מולקולות ה-HXA אל פני האלקטרודה. כאשר HXA יוצר אינטראקציה עם האלקטרודה, הוא מתחמצן ומעביר את האלקטרונים שלה, ומעלה את המתח של האלקטרודה. הקשר הליניארי בין HXA לעלייה במתח מאפשר קביעה קלה של תוכן HXA.
כדי להעריך את יכולת החיישן, החוקרים בדקו פתרונות עם כמויות ידועות של HXA. לאחר הביצועים המדהימים, החוקרים מדדו את המעשיות של החיישן הביולוגי באמצעות שקדי חזיר שנרכשו בסופרמרקט. החיישן בוצע עם דיוק של מעל 98%, טווח זיהוי נוח ומגבלת זיהוי נמוכה.
"בויאטנם, בשר חזיר הוא הבשר הנצרך ביותר", אמר לה. "לכן, ניטור איכות בשר חזיר הוא אחת הדרישות החשובות בתעשיית המזון בארצנו, ולכן עשינו זאת בראש סדר העדיפויות".
יותר מסתם בשר חזיר, ניתן להעריך כל מוצר בשר על ידי חיישן ביולוגי זה.
