Ein Team von Wissenschaftlern der Moskauer Staatlichen Universität hat ein System entwickelt, das schnell den Grad der Bestrahlung von Lebensmitteln pflanzlichen Ursprungs bestimmt. Es ist nun möglich, ohne teure Geräte zu bestimmen, welche Strahlungsdosis ein Lebensmittel absorbiert hat. Die Ergebnisse der Arbeit werden in Food Chemistry veröffentlicht.
Die überwiegende Mehrheit der Lebensmittel ist heute bestrahlt. Dadurch können Sie pathogene Mikroorganismen loswerden, die Haltbarkeit verlängern und die Präsentation bewahren. Der für die Dekontamination erforderliche Expositionsbereich hängt von der Art des Produkts ab. Getreide und Samen erfordern beispielsweise eine geringe Strahlungsintensität – Hundertstel Kilogray, aber Gewürze benötigen einen stärkeren Schlag – bis zu 10 Kilogray. Die Bestrahlung von Produkten ist ein Prozess, der klar geregelt ist. Die Weltgesundheitsorganisation hat Expositionsstandards festgelegt, die für den Menschen unbedenklich sind. Es ist auch wichtig zu prüfen, ob das Produkt zuvor bestrahlt wurde. Dies ist notwendig, da eine erneute Bestrahlung die Gesundheit der Verbraucher schädigen und Produkte verderben kann.
Chemiker und Physiker der Moskauer Staatlichen Universität haben einen neuen Weg vorgeschlagen, um die Identifizierung bestrahlter pflanzlicher Lebensmittel einfach und erschwinglich zu machen. „Wir haben eine unbestrahlte, eine bestrahlte und eine sehr stark bestrahlte Probe. Vom Aussehen her sind sie gleich. Aber mit Hilfe der von uns erfundenen Technik können sie unterschieden werden“, sagte Yana Zubritskaya, Co-Autorin der Arbeit (SINP MSU).
Für die Studie verwendeten die Wissenschaftler eine gewöhnliche Kartoffel, die normalerweise bestrahlt wird, damit sie bei längerer Lagerung nicht keimt. Als Indikator wurden Carbocyan-Farbstoffe verwendet. Wissenschaftler verwendeten zwei Schemata. Im ersten Fall veränderte sich die Farbe aufgrund der durch Kupferionen katalysierten Redoxreaktion, im zweiten Fall aufgrund der Aggregation des Farbstoffs mit den Bestandteilen der Lösung. Die Farbe des Extrakts wurde von den Autoren im optischen Bereich mit einer Smartphone-Kamera und im nahen IR-Bereich erfasst. Anschließend analysierten die Wissenschaftler die erhaltenen Informationen.
„Wir haben folgende Idee: Unterschiedliche Strahlungsdosen führen zu unterschiedlichen Geschwindigkeiten der Farbstoffoxidationsreaktion. Dadurch sind die Farbintensität der Farbstofflösung und ihre Fluoreszenz bei einer Probe mit einer hohen Strahlungsdosis geringer als bei einer Probe mit einer niedrigeren Dosis“, erklärte Evgeny Skorobogatov, Doktorand der Fakultät für Chemie der Moskauer Staatlichen Universität.
Experten glauben, dass auf Basis der vorgeschlagenen Technologie ein einfaches Testsystem entwickelt werden kann. Damit lässt sich schnell die Strahlungsdosis ermitteln, die ein bestimmtes Produkt erhält.
„Bestrahlung verändert die chemische Zusammensetzung der Testprobe stark, daher ist es sehr schwierig, zeitaufwändig und teuer, bei der Analyse der Zusammensetzung die Tatsache der Bestrahlung und die absorbierte Dosis zu erkennen.“ „Unsere Technik löst dieses Problem“, sagten die Autoren der Arbeit. „Wir haben das gesamte Verfahren auf relativ kostengünstige Tests und Reagenzien reduziert und anschließend die Daten statistisch verarbeitet, wodurch wir den Durchsatz und die Kosten der Analyse senken können.“