آلرژی غذایی خطر قابل توجهی برای سلامتی ایجاد می کند و در نتیجه هر ساله تعداد زیادی از آنها بستری می شوند، زیرا حتی مقادیر کمی از آلرژن ها می توانند باعث واکنش های شدید شوند. آلودگی متقابل محصولات غذایی می تواند به راحتی در فرآیند تولید اتفاق بیفتد، بنابراین مهم است که روش های قابل اعتمادی برای آزمایش آلرژن ها داشته باشید.
مطالعه جدیدی که در دانشگاه ایلینویز انجام شد، کاربرد طیف‌سنجی مادون قرمز نزدیک (NIR) را برای شناسایی سه نوع آلرژن در آرد کینوا بررسی می‌کند. محققان می گویند این روش سریع، آسان، غیر تهاجمی، ارزان و بسیار دقیق است.
شناسایی اجزای آلرژی‌زای تقلبی در غذا می‌تواند برای میلیون‌ها نفر در سراسر جهان که از آلرژی غذایی رنج می‌برند، سودمند باشد.»
کیانی (لیزا) وو، دانشجوی کارشناسی در گروه مهندسی کشاورزی و بیولوژیکی، بخشی از کالج علوم کشاورزی، مصرف‌کننده و محیط‌زیست و کالج مهندسی گرینگر در U of L، و نویسنده اصلی مقاله
این پروژه با کمک مالی از دفتر تحقیقات کارشناسی در U of I حمایت شد.
او افزود: “ما از یک دستگاه NIR برای اندازه‌گیری اطلاعات طیفی از طریق بازتاب نور در نمونه‌ها استفاده می‌کنیم. ما مدل‌هایی را با طول موج‌های مختلف آزمایش کردیم تا بهترین سیستم NIR برای تشخیص آلرژن را تعیین کنیم.”
محققان از طیف‌سنجی NIR برای شناسایی سه آلرژن رایج – بادام زمینی، کنجد و گندم – در آرد کینوا، یک دانه بدون گلوتن که اغلب به عنوان جایگزین گندم استفاده می‌شود، استفاده کردند. کینوا تقلبی یا آلوده می تواند برای افراد مبتلا به آلرژی خطرناک باشد، بنابراین یافتن هرگونه وجود آلرژن بسیار مهم است.
روش‌های آزمایشگاهی سنتی برای تشخیص آلرژن معمولاً شامل آنالیزهای پیچیده DNA است که به تجهیزات پرهزینه و پرسنل متخصص نیاز دارد. این روش‌ها زمان‌بر هستند، شامل استفاده از مواد شیمیایی می‌شوند و اغلب منجر به تخریب نمونه می‌شوند، بنابراین دانشمندان صنعت به دنبال رویکردهای بهتری برای شناسایی آلرژن‌ها هستند.
محمد کامروززمان، دستیار گفت: “طیف‌سنجی NIR مزایای متعددی را ارائه می‌دهد. غیر مخرب، غیرتهاجمی است و از مواد شیمیایی استفاده نمی‌کند. نتایج را در زمان واقعی ارائه می‌دهد و با یک دوره آموزشی کوتاه، هر کسی می‌تواند آنالیز را انجام دهد.” استاد در ABE و مشاور دانشکده وو. کامروززمان نویسنده مسئول مقاله است.
کامروززمان توضیح داد که طیف سنجی NIR از نور مادون قرمز نزدیک برای اندازه گیری جذب طول موج های مختلف استفاده می کند.
هر ماده دارای یک اثرانگشت منحصر به فرد از جذب نور است. وقتی مواد حساسیت زا در آرد کینوا وجود دارد، ابزار NIR می تواند آنها را شناسایی کند. سپس از یادگیری ماشینی برای تجزیه و تحلیل اطلاعات جمع آوری شده استفاده می کنیم و به ما امکان می دهد آلرژن ها را شناسایی کرده و غلظت آنها را کمی کنیم. ،” او گفت.
طیف‌سنجی NIR یک روش غیرمستقیم تجزیه و تحلیل است، بنابراین 100٪ دقیق نیست اما بسیار نزدیک است. کامروززمان تصریح کرد: حتی اگر میزان دقیق آلاینده‌های موجود در غذا را شناسایی نکند، تشخیص می‌دهد که آیا آلرژن وجود دارد یا نه و این چیزی است که مصرف‌کننده باید بداند.
سایر تکنیک ها معمولاً بر روی شناسایی یک آلرژن متمرکز می شوند، اما این روش می تواند چندین آلرژن را به طور همزمان شناسایی کند. به راحتی می توان آن را برای شناسایی آلرژن های اضافی و آزمایش محصولات دیگری غیر از کینوا تغییر داد.
محققان گفتند که توسعه سنسورهای مینیاتوری ارزان قیمت بر اساس روش آنها دشوار نخواهد بود. این حسگرها را می توان در تنظیمات مختلف از جمله امکانات صنعتی، رستوران ها و حتی خانه ها استفاده کرد. در نهایت ممکن است حتی یک اپلیکیشن تلفن همراه داشته باشید که بتواند آلرژن های غذایی را در محل تشخیص دهد.
وو گفت که فرصت انجام تحقیقات به عنوان یک دانشجوی کارشناسی در تصمیم گیری برای برنامه های آینده او بسیار موثر بوده است.
“در طول سال دوم، من در یک جلسه انجمن مهندسین کشاورزی و بیولوژیکی آمریکا (ASABE) شرکت کردم و دکتر کامروززمان در معرفی موضوع تحقیقاتی خود سخنرانی کرد. به نظرم خیلی جالب به نظر می رسید، بنابراین با او تماس گرفتم و به این ترتیب درگیر شدم. “وو بیان کرد. “من به رفتن به دانشگاه فکر می کردم، اما کاملاً مطمئن نبودم. پس از چندین سال درگیر تحقیق، علاقه خود را به آن کشف کردم.”
وو بورسیه ممتاز دانشگاه Illinois Graduate Illinois را دریافت کرد و پس از فارغ التحصیلی با مدرک لیسانس خود در می 2023، مستقیماً در مقطع دکترا در ABE با Kamruzzaman ادامه خواهد داد.
“لیزا با کمک مالی کوچکی از دفتر تحقیقات لیسانس کار برجسته ای انجام داده است. این واقعاً برای دانشجویان مقطع کارشناسی الهام بخش است که بدانند می توانند تحقیقات معنی داری انجام دهند و یافته های خود را منتشر کنند. این می تواند به عنوان انگیزه ای برای سایر دانشجویان برای تعامل با اساتید و فعالانه باشد. فرصت های تحقیقاتی را دنبال کنید. من همیشه آماده هستم تا دانشجویان برای مشارکت بالقوه در پروژه های تحقیقاتی با من تماس بگیرند.”
منبع:
دانشگاه ایلینویز کالج کشاورزی، مصرف کننده و علوم محیطی
مرجع مجله:
وو، کیو، و همکاران (2023) تشخیص آلرژی زاهای متعدد بدون معرف در آرد بدون گلوتن با استفاده از طیف سنجی NIR و تجزیه و تحلیل چند متغیره. مجله ترکیب و آنالیز غذا. doi.org/10.1016/j.jfca.2023.105324.