Cep Telefonu Uygulaması İle Gıdalarda Demir Seviyesi Ölçmek

Düşük gelirli birçok ülke, toplumun besin eksikliğini gidermek için  gıda takviye programlarına yöneldi. Ancak, bu programların birçoğu, hedeflenen besin miktarı konusunda oldukça yoksun. Bu yüzden gıdanın besin değerinin uygun seviyede olup olmadığını ekonomik olarak belirlemek gerekmekte. Bir cep telefonu ve uygulamasına özel bir kağıtla demir seviyelerini belirlemek artık çok kolay.

Illinois Üniversitesi araştırmacılarından oluşan bir ekip, takviye edilmiş gıdalardaki demir seviyelerini tespit etmek için kağıt tabanlı bir cep telefonu uygulaması geliştirdi.

Dünya Çapında Gıda Profesyonelleri ile Tartışma ve Tanışma Platformu Olan Food Science and Technology Desk Hizmetinizde.
Sitemizi desteklemek için tıklayın…

Yeni teknoloji, düşük gelirli yerlerde kolay erişim ve kolay kullanım sağlanması adına bilgi teknolojilerinin yanı sıra gıdadaki demir seviyesine göre renk değiştiren bir kağıt sistemi kullanıyor. Uygulamadaki renk tanıma özelliği; cep telefonunu bir renk sensörü haline getiriyor.

Illinois Üniversitesi Gıda Bilimi ve İnsan Beslenmesi Bölümünde doktora adayı olan Anna Waller ve IGNITE Laboratuvarı, Nutrients dergisinde yayınlanan araştırmaya önderlik etti .

Ürün Tüketicilerin Gıdalara Olan Güvenini Destekleyebilir

Waller, “Güçlendirme programlarını düşük gelirli ülkelerde mikro besin eksikliklerini azaltmanın bir aracı olarak inceliyoruz” diye açıklıyor. Düşük gelirli ülkelerde çok fazla gıda takviyesi ürünlerinin kullanıldığından bahseden Waller; program ile büyük laboratuvar maliyetlerinin de önüne geçildiğinden bahsediyor. Üstelik takviye gıdalardaki analizler için gerekli alet ekipman testi yapacak laborant tarafından da her zaman bulunamıyor. Ama cep telefonu şu sıralar hemen hepimizin sahip olduğu bir teknoloji.

Doğal ve Güvenilir Gıda’nın adresi Zahirepazari.com sayesinde Eve Misafir Çağırmak Çok Kolay

Waller’ın öncüsü ve bölümünde bir doçent  olan ve araştırmanın ortak yazarı Juan Andrade, “Tüketiciler, gıda ürünlerini işleyen şirketler ve takviye programlarını düzenleyen hükümetlere güvenmek istiyor. Bu yeni teknoloji aradaki güvenin anahtarıdır” diyor. İşte bu yeni teknolojinin aslında bu güveni ele alıyor.

Program özel bir bulut teknolojisi de kullanıyor. Yapılan testlerin sonuçları bir veri tabanında barındırılıyor. Yapılan bir testin sonucunu herhangi bir devlet yetkilisi yada bu sonuca ulaşmak isteyen bir tüketici basit ve düşük maliyetli olan ve oldukça kesin bir sonuç veren verilere ulaşabiliyor.

Biyosensör Fikrinden Kağıt Tabanlı Sensöre: Ama Hangi Kağıt?

Waller, farklı biyosensörleri araştırarak işe başladı. Kağıt tabanlı sensör, Dünya Sağlık Örgütü’nün de kabul ettiği ucuz ve basit gibi görünmesiyle dikkat çekiyordu. Bu noktada ise Waller’in karşısına “Nasıl bir kağıt kullanılmalı?” sorusu çıktı.

Daha önce kağıt tabanlı sensörler üzerine yapılan çalışmalarda , suyu emen hidrofilik kağıtların sıklıkla kullanıldığını görüldü. “Kurutulmuş bir gıda matrisinde ilave demir ölçtüğümüz için, önce bir asit çözeltisine eritmemiz gerekiyordu. Ancak hidrofilik kağıdı kullandığımız zaman, geliştirilen renk noktasının çok tutarsız olduğu ve rengin ölçülmesi kolay olmadı. Çünkü örnek hidrofilik kağıda yayıldı “diyor Waller.



Hedeflenen renk noktasının gelişimini destekleyecek ve silikona gömülü hidrofobik kağıtları test etmeye devam eden araştırmacı; renk noktasının heterojenliğini azalttı ve daha güvenilir bir sonuca ulaştı.

Kağıtta Renk Nasıl Sabit Kalabilir?

Kağıt tespitinde sonra ortamda gerçekleşecek kimyasal reaksiyonun tespitine geldi sıra. Araştırmacılar  en geniş sıcaklık aralığında çalışan ferrozin reaksiyonuna inerek, kağıt üzerinde gözle görülür bir renk değişikliği üretebilecek demir ile farklı reaksiyonları araştırdı. Solüsyondaki sıvı miktarını küçük bir mikrolitre miktarına düşürdü, kağıda koydu ve kağıt kurutuldu.

Andrade, “Bu yöntemin [diğer besinlerle] daha az etkileşimi var. Parlak bir macenta rengine sahip. Yani kağıtlardaki lekeleri gördüğünüzde her şey konsantre oluyor. Bu yüzden renk çok canlı ve hızlı kuruyor. renk çok sabittir ve kuruduğunda aynı kalır.” diyor.

“Hangi yöntemin anlaşılması biraz zaman aldı, çünkü renk kaybolursa işimiz biter” diye ekliyor. “Bu çok istikrarlı bir tepki ve renk iki yıldır sabit kalıyor.”

Bu işlem, takviye edilmiş gıdalarda demire cevaben renk değiştiren kağıt bazlı tahlilde sonuçlandı. Araştırmacılar, sensörlerini test etmek için güçlendirilmiş Tanzan buğday unu ve bebek mamalarını kullandılar. Araştırmacılar aynı zamanda mısır unu ile Dünya Sağlık Örgütü’nün önerdiği seviyelerde demir takviyesi dahi yaptılar.



Cep Telefonu ile Kağıdın Resmini Çek; Analiz Hazır!

Araştırma ekibi, akıllı telefon uygulamasını kullanarak bu renk değişimini ölçmek üzere bir teknoloji hizmeti firmasıyla anlaşmaya vardı. Üstelik akıllı telefon uygulaması geliştirmek için ADM Hasat Sonrası Kaybı Enstitüsü’nden de hibe aldılar. Bir cep telefonu ile, zenginleştirilmiş gıdalardaki besin seviyelerini değerlendiren kişiler, renkler ortaya çıktıktan sonra kağıt sensörünün fotoğrafını çeker ve uygulama, demir seviyelerini analiz eder.

Geleneksel olarak, gıda örneklerinde demirin ölçülmesinde kullanılan altın standart yöntem atomik absorpsiyon veya emisyon spektroskopisinin kullanılmasıdır. Bu tür analizler pahalı olabilir, eğitimli personel gerektirir ve genellikle sadece üniversitelerde veya özel sektördeki laboratuvarlarda bulunur.

Bu analiz yöntemi ile yüksek maliyetlerden kurtulunabilir. Üstelik yerleşik laboratuvar teknolojisinin gelişmediği ülkelerde de oldukça kesin sonuçlara varılabilir. Takviye edici gıdaların en çok kullanıldığı ülkeler; açlık ile mücade eden ülkelerdir ve ekonomik düzeyleri gereği test maliyetleri oldukça düşük olması gerekir.



Analizin Sağlaması Meksika da yapıldı

Waller, geleneksel bir besin düzeyi değerlendirme yöntemine kıyasla, sensörün gerçek  tutarlılığını doğrulamak için  Meksika’ya gitti. Geçerli, doğru ve güvenilir ölçümler veren ucuz bir numune hazırlama kiti geliştirmenin yanı sıra, Meksika’da yaptığı deneylerden biri, akıllı telefon uygulamasının bir masaüstü bilgisayardaki sonuçlarla karşılaştırıldığında yazılımı kullanarak elde ettiği sonuçları karşılaştırmayı amaçladı.

İlk çalışmada cep telefonu kamerasıyla kağıt fotoğrafı çekildi. Dijitalleştirilen fotoğraf bilgisayar yazılımı ile analiz edildi. Burada “cep telefonu uygulaması yerine bir masaüstü uygulamasının kullanılması daha verimli olur mu?” sorusunun cevabı arandı. Ve beklenen son: cep telefonu uygulaması bu testi de başarıyla geçti.

Laboratuvar teknolojilerinde yenilikçi gelişmelerin uygulamaya geçmesi oldukça zaman alır. Ülkemizde de hemen her analiz için “Uluslararası kabul görmüş metotlar” tabiri kullanılır. Bu durumda bu teknolojinin günlük kullanıma geçişi oldukça zaman alacağa benziyor.





Dergi Referansı :

    1. Anna W. Waller, Marco Toc, Dylan J. Rigsby, Marcela Gaytán-Martínez, Juan E. Andrade. Development of a Paper-Based Sensor Compatible with a Mobile Phone for the Detection of Common Iron Formulas Used in Fortified Foods within Resource-Limited SettingsNutrients, 2019; 11 (7): 1673 DOI: 10.3390/nu11071673

Kaynak:

ScienceDaily.com
Aces.illinois.edu