Исследователи изучают, могут ли обычные пищевые красители, некоторые из которых имеют красочные названия, такие как «желтый закат» и «бриллиантовый синий», действовать как оптические датчики качества пищевых продуктов. Их первоначальные результаты показывают, что флуоресценция пяти распространенных пищевых красителей увеличивается по мере увеличения вязкости окружающей жидкости, а это означает, что красители потенциально могут действовать как встроенные датчики физической консистенции пищи в таких продуктах, как йогурт или клубничное молоко.
Проверка консистенции пищевых продуктов важна, потому что потребители ожидают, что продукты будут выглядеть и иметь одинаковый вкус каждый раз, когда они их покупают, а изменения в физической консистенции также могут быть индикаторами более серьезных проблем, таких как порча, говорят исследователи. Исследователи представят свои результаты на 59-м ежегодном собрании Биофизического общества, которое пройдет с 7 по 11 февраля в Балтиморе, штат Мэриленд.Измерение светового излучения флуоресцентных частиц — это стандартный научный метод исследования свойств материала без его разрушения. Но может ли эта техника работать с едой?
Многие флуоресцентные красители токсичны или дороги, что делает их непригодными для употребления в пищу и исключает их использование в качестве датчиков качества пищевых продуктов.Исследователи Рутгерса задались вопросом, могут ли съедобные красители, уже добавленные во многие пищевые продукты, действовать как флуоресцентные зонды.
«Флуоресцентные зонды использовались во многих областях, но идея использования пищевых красителей для этой цели нова», — сказала Сара Ваксман, студентка бакалавриата, которая работает над исследовательским проектом по изучению флуоресцентных свойств пищевых красителей в лаборатории Ричард Людешер, ученый-кулинар Рутгерса.Исследовательская группа проверила флуоресцентные свойства пяти пищевых красителей, которые обычно добавляют в пищу или фармацевтические препараты: красный аллюра, желтый закат, бриллиантовый синий, быстрый зеленый и тартразин, краситель желтого цвета.Команда смешала красители в растворах разной консистенции. Некоторые растворы были приготовлены из чистой воды, в то время как другие включали такие компоненты, как сахар или глицерин, вязкая жидкость, часто используемая в фармацевтике.
Исследователи изменили толщину растворов, изменив их температуру и состав, а затем измерили флуоресцентные характеристики красителей в различных условиях.Они обнаружили два основных результата, которые предполагают, что пищевые красители могут потенциально работать в качестве зондов качества пищевых продуктов.
Во-первых, они обнаружили, что все пять красителей флуоресцируют с цветом, значительно отличающимся от цвета, который используется для их возбуждения, или от флуоресценции других компонентов в окружающей среде, а это означает, что излучаемый сигнал можно легко отличить от фона. Во-вторых, они обнаружили, что, хотя пищевые красители практически не излучали света при смешивании с чистой водой, интенсивность света возрастала по мере загустения растворов.
Исследователи объяснили, что повышенная флуоресценция может быть связана с различным движением молекул в разных жидкостях. В чистой воде молекулы красителя могут свободно скручиваться, но когда движение молекул ограничено в более густой жидкости, энергия не может уйти через столько механических путей, что означает, что больше энергии повторно излучается в виде флуоресцентного света. . По словам Ваксмана, изменение флуоресценции красителей может дать ключ к разгадке консистенции и молекулярного расположения жидкости, окружающей частицы красителя.
«Вискозиметр, который является типичным инструментом для проверки толщины пищевых продуктов, требует разделения и, в конечном итоге, отбрасывания большого размера образца и может отображать искаженные числа из-за таких факторов, как проскальзывание слоев в жидкости», — сказал Ваксман. «Использование пищевых красителей, которые уже присутствуют во многих пищевых продуктах, в качестве зондов может быть менее инвазивным и более точным способом проверки физических свойств пищи».