Электронный язык мгновенно различает остроту пищи

04.11.2025

Определить, насколько острым окажется соус или перец, бывает сложно даже для опытных дегустаторов. Внешний вид продукта не всегда отражает его жгучие свойства, а лабораторные методы требуют времени и сложного оборудования. Чтобы устранить эту неопределенность, группа ученых создала искусственный язык, способный точно измерять степень остроты продуктов. Разработка основана на взаимодействии веществ, сходных с белками молока, которые нейтрализуют капсаицин - активный компонент перца чили.

Основой для вдохновения стали казеиновые белки, содержащиеся в молоке и связывающие капсаицин, благодаря чему ощущение жжения уменьшается. Исследователи использовали этот принцип и включили сухое молоко в структуру своего гелевого сенсора. Получившийся материал способен определять капсаицин и другие раздражающие соединения, например те, что придают жгучесть чесноку, имбирю или хрену. Описание эксперимента опубликовано в журнале ACS Sensors.

Современные методы анализа вкусовых свойств - будь то определение сладости, кислотности или остроты - обычно требуют участия людей или дорогостоящих приборов. Искусственные языки уже применяются для распознавания вкусов вроде сладкого или умами, однако измерить жгучесть было особенно трудно. Команда исследователей решила эту задачу, создав электрохимический гель, способный улавливать изменения электрического тока при связывании молочного белка с капсаицином.

Чтобы придать материалу форму и чувствительность, ученые смешали акриловую кислоту, хлорид холина и обезжиренное сухое молоко, после чего обработали полученную массу ультрафиолетом. Так возникла гибкая гелевая пленка, напоминающая язык по форме. Когда на ее поверхность нанесли капсаицин, через десять секунд сила электрического тока снизилась - что подтвердило успешное взаимодействие сенсора с раздражающим веществом.

Эксперименты показали, что искусственный язык способен реагировать даже на концентрации капсаицина, недоступные человеческому восприятию, и продолжает фиксировать изменения при уровнях, превышающих болевой порог человека. Более того, устройство одинаково точно определяло жгучие вещества в перце, чесноке, черном перце, луке и имбире - ингредиентах, часто используемых для приготовления острых блюд и соусов.

Чтобы проверить практическую надежность технологии, исследователи протестировали восемь сортов перца и восемь готовых острых продуктов, включая соусы. Одновременно с работой сенсора команда дегустаторов оценивала образцы на вкус. Сравнение показало, что результаты искусственного языка совпадали с субъективными ощущениями людей, но при этом система работала значительно быстрее и без риска для здоровья участников.

Руководители проекта отмечают, что искусственный язык может стать эффективным инструментом для пищевой промышленности и медицины. Он позволит стандартизировать уровень остроты в продуктах, исключая человеческий фактор, а также применяться при разработке новых рецептур, где важно точно регулировать интенсивность жгучести.

<< Назад: Текстиль сам регулирует аэродинамику при движении 04.11.2025

>> Вперед: Оптический чип 10 ГГц для искусственного интеллекта 03.11.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Наушники Bowers & Wilkins Px8 S2 11.11.2025

Наушники премиум-класса становятся не только аксессуаром для прослушивания музыки, но и инструментом для профессиональной работы с аудио. Новый флагман британского бренда Bowers & Wilkins - модель Px8 S2 - демонстрирует, как эти аспекты можно объединить в одной беспроводной системе. Компания представила Px8 S2 как обновленную флагманскую модель в линейке, ориентированную на пользователей, которые ценят высокое качество звука, эффективное шумоподавление и премиальный дизайн. Производитель отмечает, что наушники сочетают передовые акустические решения с эргономикой для длительного использования. Каждое устройство оснащено 40-миллиметровыми динамиками с карбоновыми диффузорами и 24-битным цифровым процессором. По словам Bowers & Wilkins, это обеспечивает точное и детализированное воспроизведение звукового спектра, а также поддержку аудио высокого разрешения. Автоматическая оптимизация соединения с источником сигнала гарантирует стабильное и качественное звучание вне зависимо ...>>

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Случайная новость из Архива Вечная флэш-память 11.12.2012 Новая технология позволяет увеличить максимальное число циклов перезаписи во флэш-памяти с 10 тыс. до 100 млн. Ученые из компании Macronix, расположенной в тайваньском городе Синьчжу, разработали технологию, способную избавить флэш-память от эффекта старения. Эффект старения является одним из недостатков флэш-памяти, который наряду с другими факторами - прежде всего стоимостью - препятствует ее массовому распространению. Дело в том, что постоянное воздействие на ячейки высокого напряжения изнашивает их, и со временем они утрачивают способность принимать четкое логическое состояние. Современная флэш-память утрачивает способность надежно хранить информацию спустя 10 тыс. циклов перезаписи. В случае с USB-накопителем, который также основан на флэш-памяти, это не имеет значения ввиду, как правило, короткого срока эксплуатации. Однако для SSD-накопителей, которыми оснащаются ноутбуки, это важно, так как срок эксплуатации компьютера может составлять несколько лет. Еще большее значение этот показатель имеет для корпоративных систем хранения данных, с высокой нагрузкой. Задавшись целью повысить жизнеспособность флэш-памяти, ученые обратили внимание на тип памяти, основанной на фазовом состоянии вещества. В фазовой памяти ячейка меняет свою проводимость при нагреве. Исследователи обнаружили, что аналогичный нагрев ячейки во флэш-памяти оказывает эффект восстановления. Вслед за этим открытием ученые модифицировали чип обычной флэш-памяти, добавив в него крошечные нагреватели для групп ячеек. Нагревая ячейки до температуры 800 °C в течение нескольких миллисекунд, они смогли продлевать их жизненный цикл. По словам представителя Macronix Хан-Тина Люэ (Hang-Ting Lue), в лабораторных условиях они смогли продлить срок службы флэш-памяти до 100 млн циклов перезаписи. Но в компании утверждают, что теоретический предел может достигать 1 млрд циклов. У исследователей пока не было возможности понять этот предел, так как тестирование займет несколько месяцев.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025