Faodar deuchainnean càileachd bìdh a bheir gu traidiseanta uairean - no làithean - a dhèanamh san obair-lann a-nis a chrìochnachadh ann am beagan mhionaidean, gun fheum eadhon ceum air falbh bhon loidhne toraidh.
“Is e tionndadh geama a tha seo don ghnìomhachas. Leigidh e leat faighinn a-mach às an obair-lann agus deuchainn a dhèanamh anns an loidhne toraidh no eadhon san raon," thuirt Luis Rodriguez-Saona, àrd-ollamh saidheans bìdh agus teicneòlas aig Oilthigh Stàite Ohio.
Airson na bliadhnaichean 16 mu dheireadh, tha an neach-saidheans bìdh le Ohio State's Colaiste nan Saidheansan Bidhe, Àiteachais agus Àrainneachdail air a bhith a’ sgrùdadh cleachdadh teicneòlas infridhearg gus càileachd thoraidhean bìdh a dhearbhadh. Tha Rodriguez-Saona cuideachd na neach-saidheans le Ionad Sgrùdaidh is Leasachaidh Àiteachais Ohio, meur rannsachaidh na colaiste.
Taobh a-staigh nan ceithir bliadhna a dh’ fhalbh, tha sganairean so-ghiùlain air nochdadh air a’ mhargaidh, agus tha an obair-chas aige air a bhith air leth luachmhor ann a bhith gan atharrachadh a rèir feumalachdan gnìomhachas a’ bhidhe.
“Le sùgh tomato, is urrainn dhuinn coimhead air 12 buadhan eadar-dhealaichte ann an nas lugha na mionaid,” thuirt Rodriguez-Saona. “Bheireadh seo uile grunn uairean a thìde, mura h-eil làithean, aon sampall a chruinneachadh agus fheuchainn san dòigh thraidiseanta."
Am measg cho-obrachaidhean eile, airson na còig bliadhna a dh’ fhalbh tha Rodriguez-Saona air cùmhnant a dhèanamh leis an Lìog Pròiseasaran Bidhe California gus sùgh tomato agus paste tomato a dhearbhadh. California a’ toirt a-mach còrr air 90 sa cheud de thomata giullaichte na dùthcha agus faisg air leth nan tomataichean giullaichte air am fàs air feadh an t-saoghail.
“Tha an obair iongantach,” thuirt Rodriguez-Saona. “Tha na h-uimhir de loidhnichean cinneasachaidh aca, agus a h-uile uair a thìde bidh iad a’ cur sampaill chun obair-lann gus sùil a chumail air càileachd diofar bhaidsean. ”
Tha feum air an leithid de dheuchainnean gus dèanamh cinnteach à sàbhailteachd agus càileachd sùgh tomato, agus bidh mòran dheth a’ dol air adhart airson tuilleadh giollachd a-steach gu paste tomato agus toraidhean eile.
An-dràsta, tha an gnìomhachas a’ cleachdadh an teicneòlais gus cur ri sgrùdadh traidiseanta, ach dh’ fhaodadh obair Rodriguez-Saona a bhith mar mheadhan air cead fhaighinn airson a chleachdadh mar a phrìomh dhòigh deuchainn. Gu ruige seo, tha Rodriguez-Saona air còig fhoillseachadh pàipearan saidheansail air cleachdadh teicneòlas infridhearg airson a bhith a’ giullachd tomato.
“A-nis, bidh iad a’ gabhail sampaill, gan toirt don obair-lann gealltanas càileachd, agus bheir e grunn uairean a thìde cuid de na deuchainnean a chrìochnachadh. Feumaidh iad cuideachd luchd-obrach sgileil airson an obair seo a dhèanamh. Tha e a’ toirt ùine agus daor.”
Ma chomharraicheas an deuchainn duilgheadas sam bith leis an toradh, dh'fheumadh am pròiseasar a reic aig lasachadh no ath-phròiseasadh.
“Ach leis an aonad seo - tha e cho beag, mar bhogsa-lòin - faodaidh tu seo a thoirt a-steach don phlannt gus measaidhean fìor-ùine a dhèanamh air càileachd an toraidh, agus tweaks a dhèanamh sa ghiullachd sa bhad an àite a bhith a’ feitheamh ri toraidhean obair-lann a thighinn air ais. .”
Anns na sgrùdaidhean aige, bidh Rodriguez-Saona a’ cleachdadh mothachaidhean infridhearg a rinn prìomh luchd-leasachaidh, nam measg Agilent Technologies agus Thermo Fisher Scientific. Chaidh na h-ionnstramaidean solais infridhearg so-ghiùlain a dhealbhadh an toiseach airson Roinn an Dìon, a’ Bhuidheann Co-èigneachaidh Dhrugaichean agus an gnìomhachas cungaidh-leigheis gus làthaireachd stuthan-spreadhaidh agus drogaichean mì-laghail a chomharrachadh agus gus cungaidhean-leighis a dhearbhadh airson mealltaichean. Tha cuid de na sganaran so-ghiùlain cho mòr ri bogsaichean innealan agus tha cuid eile air an cumail le làimh.
“Is sinne a’ chiad fheadhainn a fhuair na h-ionnstramaidean sin gus coimhead air tagraidhean ann an gnìomhachas a’ bhidhe, ”thuirt e.
Tha am pròiseas deuchainn gu math sìmplidh: Tha sampall den toradh, nas lugha na pea, air a chuir air an sganair no air a sganadh leis an speactrometer làimhe. Bidh solas fo-dhearg ag amas air buidhnean gnìomh sònraichte anns na moileciuilean a tha a’ dèanamh suas am biadh; bidh diofar mholacilean a’ gabhail a-steach an t-solais aig diofar triceadan.
“Bidh seo a’ toirt a-mach speactram, a tha stèidhichte air an in-ghabhail solais sin, ”thuirt Rodriguez-Saona. “Bidh sinn an urra ris an speactram sin gu mion-sgrùdadh ioma-chaochlaideach gus am fiosrachadh a tha sinn a’ sireadh a chomharrachadh.
“Tha mi co-ionann ris an speactram ri dealbh farsaing. Tha tòrr fiosrachaidh ann, ach gus am fiosrachadh a tha thu a’ sireadh a lorg, feumaidh tu sgrùdadh dlùth a dhèanamh air. Tha an anailis multivariate coltach ri glainne-mheudachaidh a leigeas leat sin a dhèanamh, a’ cleachdadh cheimeataigs gus comharra sònraichte a chomharrachadh a tha co-cheangailte ri moileciuil sònraichte.
“Gu bunaiteach, tha e coltach ri Waldo a lorg.”
Tha Rodriguez-Saona air na h-algorithms a leasachadh airson na sganaran a chleachdadh ann a bhith a’ lorg diofar thaobhan de na stuthan bìdh, agus tha a eòlas dearbhaich gu bheil na toraidhean co-ionann ris an fheadhainn bho dheuchainnean obair-lann traidiseanta. Bidh buadhan bìdh a chaidh a dhearbhadh ann an tomatoan giullaichte a’ cuimseachadh air cunbhalachd, inneach agus blas, a’ toirt a-steach solidan soluble, pH, searbhachd, slaodachd, siùcaran agus searbhagan organach.
A bharrachd air an obair tomato giullaichte, tha Rodriguez-Saona agus an sgioba de dh’ oileanaich cheumnach air sgrùdadh a dhèanamh air feartan eadar-dhealaichte de chips buntàta, nam measg measadh càileachd ola agus a ' làthaireachd acrylamide.
Tha càileachd ola na chùis, leis gu bheil olan agus geir a ghabhas ithe mar aon de na stuthan sin a 'mhòr-chuid de bhiadhan meallta anns a’ ghnìomhachas, agus tha dòighean traidiseanta airson an deuchainn a’ toirt ùine, iom-fhillte agus cosgail agus a’ gineadh tòrr sgudail, thuirt Rodriguez-Saona. Anns an Iuchar, tha e a 'modaileadh seisean, Adhartas air a bhrosnachadh gu h-eaconamach: Dùbhlain agus Ùr-ghnàthachaidhean ann a bhith a’ Lorg Foill Bidhe, aig coinneamh bhliadhnail Institiud Teicneòlaichean Bidhe ann an Chicago, agus bheir e taisbeanadh air teicneòlasan so-ghiùlain airson sgrìonadh airson adhaltranas bìdh.
Tha làthaireachd acrylamide ann an sgoltagan buntàta agus seòrsaichean buntàta eile air an frioladh aig teòthachd àrd air a bhith na chùis o chionn fhada anns a’ ghnìomhachas, agus ann an 2010, dh’ ainmich a’ Cho-Bhuidheann Bidhe is Àiteachais agus comataidh de Bhuidheann Slàinte na Cruinne dragh mu shlàinte dhaoine. Ach tha an uidheamachd a dh’ fheumar airson deuchainn a dhèanamh airson acrylamide a’ toirmeasg cosgais don mhòr-chuid de chompanaidhean deuchainnean a ruith leotha fhèin, agus faodaidh e seachdainean a thoirt gu deuchainn-lann treas-phàrtaidh gus toraidhean fhaighinn, thuirt e.
“Tha ìrean acrylamide an-dràsta air an riaghladh ann an California a-mhàin mar phàirt de Proposition 65, ris an canar gu h-oifigeil an Achd Uisge Òil Sàbhailte agus Cur an sàs puinnseanta 1986, ach tha mi air a bhith a’ bruidhinn gu mòr ri companaidhean agus tha iad airson dòigh cosg-èifeachdach a lorg airson tomhas air a shon. Mar sin, tha sinn ag obair gus sin a leasachadh.”
Tha Rodriguez-Saona cuideachd a’ cur a-steach airson maoineachadh bho Roinn Àiteachais na SA.
“An-dràsta, bidh sinn ag obair le companaidhean agus a’ leasachadh algorithms a fhreagras air na tagraidhean sònraichte aca. Ach le maoineachadh USDA, bhiodh e comasach dhuinn obrachadh air cuid de na prìomh dhuilgheadasan sin, leithid acrylamide no adhaltranas, agus algorithms a leasachadh gus deuchainnean infridhearg a dhèanamh air biadhan a bhiodh rim faighinn do dhuine sam bith. ”
Faodaidh luchd-saothrachaidh bìdh ann an Ohio agus àiteachan eile aig a bheil ùidh ann a bhith ag ionnsachadh barrachd mun teicneòlas fios a chuir gu Rodriguez-Saona tro phost-d aig rodriguez-saona.1@osu.edu no fòn 614-292-3339.