• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Innowacyjna technologia na rzecz świeższej i lepszej żywności

    31.08.2009. 15:11
    opublikowane przez: Maksymilian Gajda

    Konsumenci chcą świeżej i bezpiecznej żywności wysokiej jakości. Ale w jaki sposób producenci mają stale spełniać te wymogi? Naukowcy z Niemiec opracowali nowy system oparty na technologii czujników metal-tlenek, dzięki której można sprawdzać jakość i bezpieczeństwo żywności w szybki i jednocześnie niedrogi oraz niezawodny sposób.

    Naukowcy z Instytutu Biologii Molekularnej i Ekologii Stosowanej im. Fraunhofera (IME) oraz Instytutu Fizycznych Technik Pomiarowych im. Fraunhofera (IPM) powiedzieli, że ich innowacyjny system sprawdza gazy emitowane z żywności na miejscu, a nie w laboratorium. System może wykonać to, czego nie może test laboratoryjny: sprawdzić szybko i tanio. Mierzy lotne składniki, aby ustalić czy owoce i warzywa są dojrzałe i kiedy można je wysłać do supermarketu, w którym konsumenci mogą je kupić.

    Dr Mark BĂźcking, dyrektor Działu ds. Analizy Środowiska i Żywności w IME, wyjaśnia, że system łączy kilka technologii. Czujniki metal-tlenek, najlepiej znane chyba z zastosowań w samochodach (w których na przykład mogą zamykać otwory wentylacyjne, kiedy samochód jedzie przez tunel) stanowią podstawę systemu.

    "Naukowcy z IPM rozwinęli bardziej technologię tych czujników"- mówi dr BĂźcking. Gaz, zanim dotrze do czujników, przechodzi przez kolumnę separacyjną, gdzie niepotrzebne substancje są odfiltrowywane. "Jeżeli gaz przepłynie nad czujnikiem w temperaturze 300-400°C to spali się w punkcie styczności" - dodaje. "Późniejsza wymiana elektronów zmienia przewodność elektryczną."

    Opracowano prototyp sprzętu analitycznego, a pierwsze testy okazały się obiecujące. Dr BĂźcking przypuszcza, że cena sprzętu może sięgnąć czterocyfrowej liczby w euro. Koszt ten może być jednak do przyjęcia dla dużych dostawców. Podczas gdy wszechstronna czułość systemu okazała się porównywalna do parametrów tradycyjnego sprzętu wykorzystywanego obecnie w laboratoriach badających żywność, będzie on działać znacznie szybciej, skutecznie obniżając koszty. Naukowcy starają się również zoptymalizować system i dostosować go do konkretnych zadań.

    W ramach innych prac zespół sprawdza, czy sprzęt można by również wykorzystywać do testowania świń przed osiągnięciem dojrzałości seksualnej, zanim zaczną wytwarzać niepożądane substancje zapachowe.

    Pomimo faktu, że w przypadku większości świń ubój ma miejsce przed osiągnięciem przez nie dojrzałości seksualnej, istnieje ryzyko, że niektóre knury mogą przedwcześnie wytwarzać substancje zapachowe. Z tego względu wszystkie knury są kastrowane kiedy są jeszcze prosięciem. Nowy system mógłby wyeliminować kastrację prosiąt - operacja może okazać się zbędna, jeżeli wieprzowina jest rutynowo testowana przed zapakowaniem i wysłaniem do sklepu.

    Jak twierdzą naukowcy, hormony i niektóre substancje zapachowe wytwarzane przez samców świń odgrywają ważną rolę w reprodukcji. Niemniej to co jest atrakcyjne dla samic świń niekoniecznie sprawdza się w przypadku ludzi.

    Źródło: CORDIS

    Więcej informacji:

    Fraunhofer IME:
    http://www.ime.fraunhofer.de/

    Fraunhofer IPM:
    http://www.ipm.fraunhofer.de/

    Źródło danych: Fraunhofer-Gesellschaft
    Referencje dokumentu: Na podstawie informacji uzyskanych od Fraunhofer Gesellschaft

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. (pol. Towarzystwo Fraunhofera) – największa w Europie organizacja zajmująca się badaniami stosowanymi i ich wdrożeniami w przemyśle, założona 26 marca 1949, skupia 66 niemieckich instytutów naukowo-badawczych (Fraunhofer-Institute) i samodzielnych jednostek badawczych. Towarzystwo zatrudnia 22 000 pracowników [stan na 31 grudnia 2012]. Specjalizuje się w obszarach takich jak techniki informatyczne i telekomunikacyjne, mikroelektronika, techniki produkcyjne, energetyka, transport, inżynieria środowiska i technologie materiałowe. Towarzystwo uzyskuje 70% budżetu w wyniku umów, kontraktów i projektów badawczo-rozwojowych finansowanych przez przedsiębiorstwa przemysłowe; 30% badań finansowanych jest ze środków publicznych przez niemiecki rząd centralny i rządy krajów związkowych. Golm – jedna z dzielic Poczdamu. Siedziby mają tu między innymi jeden z 3 kampusów Uniwersytetu Poczdamskiego, 3 instytuty Towarzystwa Maxa Plancka, instytuty Fraunhofer-Gesellschaft oraz koszary. System Informacji Geograficznej (GIS, ang. Geographic Information System) – system informacyjny służący do wprowadzania, gromadzenia, przetwarzania oraz wizualizacji danych geograficznych, którego jedną z funkcji jest wspomaganie procesu decyzyjnego. Każdy system GIS składa się z: bazy danych geograficznych, sprzętu komputerowego, oprogramowania oraz twórców i użytkowników GIS. W przypadku, gdy System Informacji Geograficznej gromadzi dane opracowane w formie mapy wielkoskalowej (tj. w skalach 1:5000 i większych), może być nazywany Systemem Informacji o Terenie (LIS, ang. Land Information System).

    System komputerowy (ang. computer system) – układ współdziałania dwóch składowych: sprzętu komputerowego oraz oprogramowania, działających coraz częściej również w ramach sieci komputerowej. Można mówić o następujących poziomach takiego systemu: sprzęt komputerowy, system operacyjny (oprogramowanie systemowe), oprogramowanie użytkowe (aplikacje). W pełni zautomatyzowany system komputerowy działa bez udziału człowieka. ISO 22000:2005 – system zarządzania bezpieczeństwem żywności dla organizacji w łańcuchu żywności (ang. Food safety management systems – Requirements for organizations throughout the food chain). Opublikowana we wrześniu 2005 roku, ma za zadanie spełniać wymagania krajowe jak i międzynarodowe dotyczące bezpieczeństwa i jakości żywności. Łączy system HACCP oraz system dobrych praktyk (zasady dobrych praktyk higienicznych i produkcyjnych, cateringowych, itp.) W celu ułatwienia procesu wdrożenia normy została zbudowana na podwalinach norm ISO 9001 jak i ISO 14001, co znacząco skraca i ułatwia proces jej wdrażania.

    HACCP (ang. Hazard Analysis and Critical Control Points) – System Analizy Zagrożeń i Krytycznych Punktów Kontroli, zwany dalej „systemem HACCP” – postępowanie mające na celu zapewnienie bezpieczeństwa żywności przez identyfikację i oszacowanie skali zagrożeń z punktu widzenia wymagań zdrowotnych żywności oraz ryzyka wystąpienia zagrożeń podczas przebiegu wszystkich etapów produkcji i obrotu żywnością produktami spożywczymi; system ten ma również na celu określenie metod eliminacji lub ograniczania zagrożeń oraz ustalenie działań korygujących. z/VM – system operacyjny działający na komputerach IBM mainframe i oferujący funkcjonalność maszyn wirtualnych. Geneza tego systemu sięga lat sześćdziesiątych XX wieku. Pierwsza wersja nazywała sie CP-40 i działała na komputerze IBM 360/40. Później rozwijany przez IBM pod nazwą VM (VM/370, VM/SP, VM/XA, VM/ESA i obecnie z/VM). Praca z/VM jest sprzętowo wspomagana przez procesor, co pozwala na osiągnięcie niewielkich narzutów na wydajność maszyny wirualnej. z/VM pozwala na uruchomienie wielu systemów operacyjnych na jednej rzeczywistej maszynie, mogą to być wszystkie systemy działające na komputerze mainframe czyli: z/OS, z/VM, zTPF, z/VSE, Linux, OpenSolaris. Istnieje również możliwość wielostopniowej wirtualizacji, czyli z/VM uruchamia na wirtualnej maszynie kolejny z/VM, który jest hypervisorem dla kolejnych maszyn wirtualnych. Poszczególne systemy mogą mieć różne wersje. z/VM umożliwia również emulację zasobów fizycznie niedostępnych w danej maszynie, np. pracę trzech procesorów na maszynie jednoprocesorowej. Dodatkowo istnieje dedykowany "system operacyjny" do pracy w maszynie wirtualnej - CMS (Początkowo nazywany Cambrige Monitor System, później nazwany Conversational Monitor System). CMS nie może być uruchomiony na fizycznym procesorze ani w partycji logicznej LPAR. Dla swojej pracy wymaga serwisów oferowanych przez z/VM. Testowanie, produkcja, programowanie odbywają się fizycznie w jednym komputerze. System może używać procesora kryptograficznego do szyfrowania danych. SSL (Secure Sockets Layer) obsługujące TCP/IP, używany jest również system Kerberos, zostało zaimplementowane również obsługę języków programowania takich jak APL2, Asembler, C, C++, COBOL, Fortran, Pascal, PL/I, REXX. z/VM był pierwszą platformą, na której udostępniono język skryptowy REXX.

    System CORS pozwala na uzyskiwanie dokładności rzędu kilku centymetrów w stosunku do Narodowego Przestrzennego Systemu Odniesienia (National Spatial Reference System), zarówno dla składowych poziomych jak i pionowych. Geodeci, specjaliści w zakresie GIS/LIS, inżynierowie, naukowcy i inni mogą wykorzystać dane pozyskane dzięki systemowi CORS w celu ustalenia pozycji punktów. System nagłośnienia ewakuacyjnego (PAS ang. Public Address System) - budowane są w celu usprawnienia procesu ewakuacji ludzi, którzy znaleźli się w stanie zagrożenia życia lub zdrowia. Składa się z jednego lub wielu wzmacniaczy elektroakustycznych, które sterują głośnikami rozłożonymi po całym budynku. W dużym budynku liczba głośników może przewyższać liczbę liczbę zamontowanych czujników dymu. System ten może być zintegrowany z systemem sygnalizacji pożarowej (SSP) lub jego działanie może być inicjowane przez centralę SSP.

    SSI – Single System Image (jednolity obraz systemu) – rodzaj klastra komputerowego, w którym użytkownik widzi węzły klastra jako jeden system. Przykładem takich systemów są m.in. OpenSSI, MOSIX, openMosix. Koncepcja przeważnie kojarzona z Rozproszonym Systemem Operacyjnym, ale pojedynczy jednolity obraz systemu może być stosowany z bardziej przyziemnych powodów, jak na przykład zarządzanie procesami, które może być osiągnięte poprzez stosowanie dodatkowej warstwy oprogramowania, ponad obrazami konwencjonalnych systemów uruchamianych na poszczególnych węzłach.Zainteresowanie SSI wynika z założenia, że tego typu klastry mogą być łatwiejsze w użytku i administrowaniu, niż bardziej wyspecjalizowane. Różne systemy SSI mogą udostępniać bardziej lub mniej złożoną formę iluzji pojedynczego systemu.

    Szyfr Kisha – technika szyfrowania pozwalająca zachować bezpieczną komunikację przy użyciu klasycznej fizyki statystycznej, wynaleziony przez amerykańskiego fizyka Laszlo Kisha. Szyfr Kisha to fizyczne zabezpieczenie warstwy (technika sprzętowa), gdzie jak twierdził, bezpieczeństwo powinno być dostarczone poprzez prawa fizyki (drugie prawo termodynamiki i prawo Kirchhoffa) i nie należy go mylić z szyfrowymi rozwiązaniami programowymi tzw. Kish–Sethuraman (KS). Należy zauważyć, że roszczenie bezpieczeństwa jest sprzeczne z ogólnie przyjętym założeniem, że brak klasycznego systemu może być informacją teoretycznie bezpieczną. System Kisha jest podatny na różne proste ataki. System Kisha różni się jakościowo od kwantowej dystrybucji kluczy tym, że istnieje szereg dowodów bezpieczeństwa QKD, pomimo że nie ma takich dowodów na system Kisha, tylko niektóre ataki zostały wykluczone.

    System CORS (ang. Continuously Operating Reference Stations) – system wspomagający GPS, pozwalający na uzyskiwanie dokładności rzędu kilku centymetrów w stosunku do Narodowego Przestrzennego Systemu Odniesienia (National Spatial Reference System), zarówno dla składowych poziomych jak i pionowych. Geodeci, specjaliści w zakresie GIS/LIS, inżynierowie, naukowcy i inni mogą wykorzystać dane pozyskane dzięki systemowi CORS w celu ustalenia pozycji punktów. Radiacyjne utrwalanie żywności − technologia konserwacji żywności, polegająca na wystawieniu jej na działanie promieniowania jonizującego, którego właściwości powodują unieszkodliwienie znajdujących się w żywności drobnoustrojów, wirusów i owadów. Proces radiacyjnego utrwalania żywności może być też stosowany w celu przedłużenia okresu ważności produktów spożywczych (powstrzymanie dojrzewania owoców, kiełkowania warzyw, hamowanie procesów gnilnych).

    Sprzężenie zwrotne (ang. feedback) – oddziaływanie sygnałów stanu końcowego (wyjściowego) procesu (systemu, układu), na jego sygnały referencyjne (wejściowe). Polega na otrzymywaniu przez układ informacji o własnym działaniu (o wartości wyjściowej). Ponieważ matematycznym, jednoznacznym opisem bloku gałęzi zwrotnej jest transmitancja to informacja ta może być modyfikowana przez transmitancję bloku gałęzi zwrotnej. System wczesnego ostrzegania (SWO) – to system stworzony do informowania o niepożądanych zdarzeniach np. katastrofach naturalnych w czasie na tyle wczesnym, aby była możliwość działania zapobiegającego lub zmniejszającego straty, np. ewakuacji ludzi i ich dobytku. Przykładem może być powstały już system ostrzegający przed tsunami.

    Dodano: 31.08.2009. 15:11  


    Najnowsze