Дешево и очень точно!

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, реагирующими 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).

Результаты масштабного исследования Екатерина Хамзина в конце мая представила в диссертации «Электрохимические сенсоры на основе модифицированной углеволоконной платформы для определения синтетических пищевых добавок». Научным руководителем выступила заведующая кафедрой физики и химии УрГЭУ, профессор Наталия Стожко. Диссертационная работа успешно защищена по научной специальности 1.4.2 Аналитическая химия. Екатерине Хамзиной присвоена ученая степень кандидата химических наук.

Сейчас Екатерина работает над созданием электрода, позволяющего обнаруживать в напитках синие синтетические красители.

Поздравляем Екатерину, желаем успехов в науке и ждем новых открытий!

Разработка ученых УрГЭУ позволяет обнаружить в продуктах питания даже следы искусственных красителей