Infravörös hullámokkal a jobb minőségű élelmiszerekért!
Mi köze van a gyógynövények hatóanyagaihoz, a gabona minőségéhez és a saláták rosttartalmához egyetlen optikai műszernek? Dr. Salgó Andrással, a BME kutatócsoportjának vezetőjével a közeli infravörös spektroszkópiáról beszélgetett Zimre Zsuzsa.
Amikor azt kérdeztem beszélgetőtársamtól, hogyan lehet egy marék gabonából 20 másodperc alatt annyi mindent megtudni, olyan dolgot mondott, amit elsőre nehéz volt elhinni: a fény segítségével. Egészen pontosan a szemünk számára láthatatlan közeli infravörös tartomány segítségével, amely 800 és 2500 nanométer közé esik. A pontosság kedvéért szúrjuk be ide, hogy az ember körülbelül 400 és 800 nanométer közti tartományt tudja érzékelni. „A NIR spektroszkópia olyan, mint egy gyors ujjlenyomat-vétel: az anyag belsejébe lát anélkül, hogy bármit megváltoztatna benne” – magyarázta Salgó András.
És hogy ez mit jelent a gyakorlatban? Mondjuk azt, hogy nem kell többé napokat várni egy laboreredményre. Ha például meg szeretnénk tudni, hogy a gabonában mekkorai a nedvesség- vagy fehérjetartalom, korábban mintát kellett venni, laborba küldeni, és vegyszerekkel elemezni. A NIR-rel viszont ez akár a helyszínen, 20 másodperc alatt megtörténhet.
Kimutatja a szennyeződéseket
„A technológia gyorsasága lehetővé teszi, hogy valós időben reagáljunk a változásokra. Ha például eső után megnő a nedvességtartalom, újraméréssel rögtön láthatjuk a különbséget” – mondja. Ez pedig nemcsak a nyersanyag ellenőrzésében hasznos, hanem a feldolgozás alatt álló termékek vagy a készáruk vizsgálatában is. Ilyen rugalmasság mellett kvázi folyamatos minőségellenőrzés válik lehetővé, ami különösen fontos a gyártósorokon vagy élelmiszer-ellenőrzések során.
Az utóbbi években gyakran került szóba az Ukrajnából érkező gabona – és vele együtt a gyanú, hogy az Európai Unióban nem engedélyezett növényvédő szereket tartalmazhat.
A NIR itt is bevethető: „már 0,1–0,3 százalékos szennyeződést is képes kimutatni egy jól kalibrált készülék. Ha ismert a tiltott szer spektruma, össze lehet vetni vele a mintát, és azonnali intézkedésre nyílik lehetőség.” Nem véletlen, hogy a NAV is használja: ha kábítószergyanús anyagot találnak, a készülék felveszi a spektrumát, majd az adatbázis alapján azonosítja azt.
De nemcsak a földeken vagy a laborokban lehet hasznát venni a módszernek. A vertikális farmok már egy ideje léteznek, de Európában kevésbé elterjedtek. Ezek mesterséges fényben működő növénytermesztő rendszerek már nemcsak Ázsia sci-fi látványosságai, hanem működő gazdasági modellek – csak éppen függőlegesek és nem vízszintesek. „Egy vertikális farmon 100 liter víz helyett 2 literrel elő lehet állítani ugyanazt a növénymennyiséget. Ha még az energiát is napból nyerjük hozzá, akkor ez a módszer nemcsak hatékony, hanem fenntartható is” – magyarázza (az eljárásról pedig itt írtunk bővebben). És itt jön a képbe a NIR.
Amikor eljön a szüret optimális ideje
A spektrális monitoring – vagyis a növények vizsgálata – lehetővé teszi, hogy nyomon kövessük a növények nedvesség-, cukor-, ásványi anyag- és bioaktív anyag-tartalmát, miközben nőnek. „Minden növény egy biológiai ívet követ: növekszik, érik, majd elöregszik. A spektroszkópiával meg tudjuk mondani, mikor érdemes betakarítani – pont akkor, amikor a tápanyagtartalom a legmagasabb.”
A technológia egyik legígéretesebb területe a gyógynövénytermesztés.
A legtöbb gyógynövény nem véletlenül termel illóolajokat, flavonoidokat – ezek a növények saját védelmi rendszerei. Csakhogy ezek mennyisége folyamatosan változik. „Ha tudjuk, mikor tetőzik a hatóanyag-koncentráció, akkor abban az időpontban szüretelhetjük, így természetes gyógyhatású komponenseket termelhetünk, optimalizált körülmények között” – fogalmazott a szakértő.
Vegyszermaradványok és gyógyszer hatóanyagok
- És mi van a veszélyes anyagokkal? „Vegyük a glifozátot. Ha koncentrációja elér egy bizonyos szintet – például 0,2–0,5 százalékot – a NIR spektrométer már kimutatja. De más növényvédő szerek, vegyszermaradványok is detektálhatók, ha rendelkezésre áll a spektrális referencia.”
- Ugyanez igaz a gyógyszerekre is. Nemcsak az a kérdés, hogy benne van-e a hatóanyag, hanem hogy az eloszlása megfelelő-e. „Egy hamis tablettában lehet, hogy a hatóanyag darabokban van jelen, míg az eredetiben egyenletesen elosztva – ez jelentős különbség lehet a hatás szempontjából.”
- Ami a genetikailag módosított növényeket illeti, azokat a technológia közvetlenül nem látja. „A DNS-módosítás nem észlelhető közvetlenül, de az anyagcsere, a vízháztartás vagy a tápanyag-összetétel változhat. Ez már kimutatható, különösen ha nagy mintaszámmal dolgozunk.”
12 dolog, amit tudnod kell a hazai vizekben is megtalált glifozátról
A NIR tehát nemcsak gyors és pontos, de vegyszermentes és roncsolásmentes is. És bár ma még komoly szaktudást igényel a spektrumok értelmezése, a jövő felé haladva ez is egyszerűsödik. „Már léteznek hordozható, akár mobiltelefonnal összeköthető készülékek. A kulcs a jó kalibráció – ha az megvan, akkor a módszer rutinszerűen alkalmazható.”
A technológia jövője két irányban fejlődik: egyrészt egyre érzékenyebb optikai rendszerek jelennek meg, másrészt az adatokat mesterséges intelligencia elemzi.
„A neurális hálózatok képesek tanulni és bonyolult összefüggéseket felismerni. Ez különösen hasznos lehet komplex élelmiszerek, takarmányok vagy biotechnológiai folyamatok esetén.”
És hogy mi a végcél? „A természet bölcsességét és a technológia pontosságát ötvözni – így létrehozni egy új, fenntartható és biztonságos élelmiszer- és egészségmegőrzési modellt. Egy olyan világot, ahol a növények gyakorlatilag élő gyógyszergyárként működnek.”
A Tudatos Vásárlóknál azon dolgozunk, hogy a szervezetedben és a környezetedben is kevesebb kockázatos vegyi anyag legyen. Neked annyi a dolgod, hogy a mindennapi vásárlásaiddal jó döntéseket hozz, és aláírásoddal, véleményeddel, figyelmeddel és a teheted, pénzbeli támogatásoddal járulj hozzá a közös sikerhez.
Fotók: Canva.com
Ez ECO-READY projektet az Európai Unió HORIZON-CL6-2022 kutatási és innovációs programja támogatja. .A cikkben kifejtett nézetek és vélemények a Tudatos Vásárlók Egyesületének álláspontját képviselik, és nem feltétlenül tükrözik az Európai Unió véleményét. Ezekért sem az Európai Unió, sem a támogatást nyújtó hatóság nem tehető felelőssé.