খাবারের মানের পরীক্ষা যা ঐতিহ্যগতভাবে ল্যাবে সঞ্চালনের জন্য ঘন্টা – বা দিন – লাগে এখন মাত্র কয়েক মিনিটের মধ্যে সম্পন্ন করা যেতে পারে, এমনকি উৎপাদন লাইন থেকে দূরে সরে যাওয়ার প্রয়োজন ছাড়াই।
“এটি শিল্পের জন্য একটি গেম-চেঞ্জার। এটি আপনাকে ল্যাব থেকে বের হয়ে উৎপাদন লাইনে বা এমনকি মাঠে পরীক্ষা করার অনুমতি দেয়,” ওহিও স্টেট ইউনিভার্সিটির খাদ্য বিজ্ঞান ও প্রযুক্তির অধ্যাপক লুইস রদ্রিগেজ-সাওনা বলেছেন।
গত 16 বছর ধরে ওহাইও স্টেটের সঙ্গে খাদ্য বিজ্ঞানী ড কলেজ অফ ফুড, এগ্রিকালচারাল এবং এনভায়রনমেন্টাল সায়েন্সেস খাদ্য পণ্যের গুণমান নির্ধারণের জন্য ইনফ্রারেড প্রযুক্তির ব্যবহার পরীক্ষা করা হয়েছে। রদ্রিগেজ-সাওনা ওহিও এগ্রিকালচারাল রিসার্চ অ্যান্ড ডেভেলপমেন্ট সেন্টার, কলেজের গবেষণা শাখার একজন বিজ্ঞানী।
গত চার বছরের মধ্যে, পোর্টেবল স্ক্যানার বাজারে আবির্ভূত হয়েছে, এবং খাদ্য শিল্পের প্রয়োজনের সাথে খাপ খাইয়ে নিতে তার পায়ের কাজ অমূল্য প্রমাণিত হয়েছে।
"টমেটোর রস দিয়ে, আমরা এক মিনিটেরও কম সময়ে 12টি ভিন্ন বৈশিষ্ট্য দেখতে পারি," রদ্রিগেজ-সাওনা বলেছেন। "প্রথাগত উপায়ে একটি নমুনা সংগ্রহ করতে এবং পরীক্ষা করতে এই সমস্ত কিছু দিন না হলেও একাধিক ঘন্টা সময় লাগবে।"
অন্যান্য সহযোগিতার মধ্যে, গত পাঁচ বছর ধরে রদ্রিগেজ-সাওনা এর সাথে চুক্তি করেছে ক্যালিফোর্নিয়া লিগ অফ ফুড প্রসেসর টমেটো রস এবং টমেটো পেস্ট পরীক্ষা করতে. ক্যালিফোর্নিয়া দেশটির প্রক্রিয়াজাত টমেটোর 90 শতাংশেরও বেশি এবং বিশ্বব্যাপী উৎপাদিত প্রক্রিয়াজাত টমেটোর প্রায় অর্ধেক উৎপাদন করে।
"অপারেশনটি আশ্চর্যজনক," রদ্রিগেজ-সাওনা বলেছেন। "তাদের অনেকগুলি উত্পাদন লাইন রয়েছে এবং প্রতি ঘন্টায় তারা বিভিন্ন ব্যাচের গুণমান নিরীক্ষণের জন্য ল্যাবে নমুনা পাঠায়।"
টমেটোর রসের নিরাপত্তা এবং গুণমান নিশ্চিত করার জন্য এই ধরনের পরীক্ষার প্রয়োজন, যার বেশিরভাগই টমেটো পেস্ট এবং অন্যান্য পণ্যগুলিতে আরও প্রক্রিয়াকরণের জন্য চলে।
বর্তমানে, শিল্প ঐতিহ্যগত নিরীক্ষণের পরিপূরক প্রযুক্তি ব্যবহার করছে, কিন্তু রদ্রিগেজ-সাওনার কাজ এটিকে প্রাথমিক পরীক্ষার পদ্ধতি হিসাবে ব্যবহারের অনুমোদন পাওয়ার ক্ষেত্রে সহায়ক হতে পারে। এ পর্যন্ত রদ্রিগেজ-সাওনা প্রকাশ করেছেন পাঁচটি বৈজ্ঞানিক কাগজপত্র টমেটো প্রক্রিয়াকরণের জন্য ইনফ্রারেড প্রযুক্তি ব্যবহার করে।
“এখন, তারা নমুনা নেয়, গুণমান নিশ্চিতকরণ ল্যাবে নিয়ে আসে এবং কিছু পরীক্ষা সম্পূর্ণ করতে কয়েক ঘন্টা সময় লাগে। এই কাজের জন্য তাদের দক্ষ জনবলও দরকার। এটা সময়সাপেক্ষ এবং ব্যয়বহুল।”
যদি টেস্টিং পণ্যের সাথে কোন সমস্যা সনাক্ত করে, প্রসেসরকে এটিকে ছাড়ে বিক্রি করতে হবে বা এটি পুনরায় প্রক্রিয়া করতে হবে।
"কিন্তু এই ইউনিটের সাথে - এটি একটি লাঞ্চবক্সের মতো খুব ছোট - আপনি পণ্যের গুণমানের রিয়েল-টাইম মূল্যায়ন করতে এবং ল্যাবের ফলাফল ফিরে আসার জন্য অপেক্ষা না করে অবিলম্বে প্রক্রিয়াকরণে পরিবর্তন করতে এটিকে প্লান্টে আনতে পারেন৷ "
তার গবেষণায়, Rodriguez-Saona Agilent Technologies এবং Thermo Fisher Scientific সহ নেতৃস্থানীয় বিকাশকারীদের দ্বারা তৈরি ইনফ্রারেড সেন্সর ব্যবহার করে। পোর্টেবল ইনফ্রারেড আলোর যন্ত্রগুলি প্রাথমিকভাবে প্রতিরক্ষা বিভাগ, ড্রাগ এনফোর্সমেন্ট এজেন্সি এবং ফার্মাসিউটিক্যাল শিল্পের জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল যাতে বিস্ফোরক এবং অবৈধ ওষুধের উপস্থিতি সনাক্ত করা যায় এবং নকলের জন্য ফার্মাসিউটিক্যালস পরীক্ষা করা যায়। কিছু পোর্টেবল স্ক্যানার টুলবক্সের মতো বড় এবং অন্যগুলো হাতে ধরা।
"খাদ্য শিল্পে অ্যাপ্লিকেশনগুলি দেখার জন্য আমরাই প্রথম এই যন্ত্রগুলি পেয়েছি," তিনি বলেছিলেন।
পরীক্ষার জন্য প্রক্রিয়াটি প্রতারণামূলকভাবে সহজ: পণ্যটির একটি নমুনা, একটি মটর থেকে ছোট, স্ক্যানারে রাখা হয় বা হাতে ধরা স্পেকট্রোমিটার দিয়ে স্ক্যান করা হয়। একটি ইনফ্রারেড আলো খাদ্য তৈরি করে এমন অণুগুলির নির্দিষ্ট কার্যকরী গোষ্ঠীকে লক্ষ্য করে; বিভিন্ন অণু বিভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সিতে আলো শোষণ করে।
"এটি একটি বর্ণালী তৈরি করে, যা সেই আলো শোষণের উপর ভিত্তি করে," রদ্রিগেজ-সাওনা বলেছিলেন। “আমরা যে তথ্য খুঁজছি তা চিহ্নিত করার জন্য আমরা সেই বর্ণালীটিকে মাল্টিভেরিয়েট বিশ্লেষণের বিষয়বস্তু করি।
“আমি একটি প্যানোরামিক ছবির সাথে বর্ণালীকে সমান করি। এটিতে অনেক তথ্য রয়েছে, তবে আপনি যে তথ্যটি খুঁজছেন তা খুঁজে পেতে, আপনাকে এটি ঘনিষ্ঠভাবে অধ্যয়ন করতে হবে। মাল্টিভেরিয়েট বিশ্লেষণ হল একটি ম্যাগনিফাইং গ্লাসের মতো যা আপনাকে এটি করতে দেয়, কেমোমেট্রিক্স ব্যবহার করে একটি নির্দিষ্ট অণুর সাথে সম্পর্কিত একটি নির্দিষ্ট সংকেত সনাক্ত করতে।
"মূলত, এটা Waldo খুঁজে পাওয়ার মত।"
রদ্রিগেজ-সাওনা খাদ্য সামগ্রীর বিভিন্ন দিক সনাক্ত করতে স্ক্যানার ব্যবহারের জন্য অ্যালগরিদম তৈরি করেছেন এবং তার গবেষণায় যাচাই করুন যে ফলাফলগুলি ঐতিহ্যগত ল্যাব পরীক্ষার ফলাফলগুলির সাথে সমান। প্রক্রিয়াজাত টমেটোতে পরীক্ষিত খাদ্য বৈশিষ্ট্যগুলি দ্রবণীয় কঠিন পদার্থ, পিএইচ, অম্লতা, সান্দ্রতা, শর্করা এবং জৈব অ্যাসিড সহ ধারাবাহিকতা, গঠন এবং গন্ধের উপর ফোকাস করে।
প্রক্রিয়াজাত টমেটোর কাজ ছাড়াও, রদ্রিগেজ-সাওনা এবং তার স্নাতক ছাত্রদের দল আলুর চিপসের বিভিন্ন গুণাবলী অধ্যয়ন করেছে, যার মধ্যে একটি তেলের গুণমান মূল্যায়ন এবং অ্যাক্রিলামাইডের উপস্থিতি.
তেলের গুণমান একটি সমস্যা, কারণ ভোজ্য তেল এবং চর্বি অন্যতম সবচেয়ে নকল খাবার শিল্পে, এবং তাদের পরীক্ষার জন্য ঐতিহ্যগত পদ্ধতিগুলি সময়সাপেক্ষ, জটিল এবং ব্যয়বহুল এবং প্রচুর পরিমাণে বর্জ্য তৈরি করে, রদ্রিগেজ-সাওনা বলেন। জুলাই মাসে, তিনি একটি অধিবেশন পরিচালনা করছেন, অর্থনৈতিকভাবে উদ্বুদ্ধ ভেজাল: খাদ্য জালিয়াতি সনাক্তকরণে চ্যালেঞ্জ এবং উদ্ভাবন, শিকাগোতে ইনস্টিটিউট অফ ফুড টেকনোলজিস্টের বার্ষিক সভায়, এবং খাদ্যে ভেজালকারীদের স্ক্রীন করার জন্য পোর্টেবল প্রযুক্তি উপস্থাপন করবে।
উচ্চ তাপমাত্রায় ভাজা আলুর চিপস এবং অন্যান্য ধরণের আলুতে অ্যাক্রিলামাইডের উপস্থিতি দীর্ঘ একটি সমস্যা হয়েছে শিল্পে, এবং 2010 সালে, যৌথ খাদ্য ও কৃষি সংস্থা এবং বিশ্ব স্বাস্থ্য সংস্থার একটি কমিটি এটিকে মানব স্বাস্থ্যের উদ্বেগের নাম দিয়েছে। তবে অ্যাক্রিলামাইড পরীক্ষা করার জন্য প্রয়োজনীয় সরঞ্জামগুলি বেশিরভাগ সংস্থার নিজস্ব পরীক্ষা চালানোর জন্য ব্যয়-নিষিদ্ধ, এবং তৃতীয় পক্ষের ল্যাবে নমুনা পাঠাতে ফলাফল পেতে কয়েক সপ্তাহ সময় লাগতে পারে, তিনি বলেছিলেন।
"অ্যাক্রিলামাইডের মাত্রা বর্তমানে শুধুমাত্র ক্যালিফোর্নিয়ায় প্রপোজিশন 65 এর অংশ হিসাবে নিয়ন্ত্রিত হয়, যা আনুষ্ঠানিকভাবে 1986 সালের নিরাপদ পানীয় জল এবং বিষাক্ত প্রয়োগ আইন, কিন্তু আমি কোম্পানিগুলির সাথে অনেক কথা বলছি এবং তারা এটির জন্য পরিমাপ করার জন্য একটি সাশ্রয়ী উপায় খুঁজে পেতে চায়৷ সুতরাং, আমরা এটি বিকাশের জন্য কাজ করছি।"
রদ্রিগেজ-সাওনা মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের কৃষি বিভাগ থেকে অর্থায়নের জন্যও আবেদন করছেন।
"এই মুহূর্তে, আমরা কোম্পানিগুলির সাথে কাজ করি এবং তাদের অনন্য অ্যাপ্লিকেশনগুলির সাথে মানানসই অ্যালগরিদমগুলি বিকাশ করি৷ কিন্তু ইউএসডিএ তহবিল দিয়ে, আমরা অ্যাক্রিলামাইড বা ভেজালের মতো এই কয়েকটি বড় সমস্যা নিয়ে কাজ করতে সক্ষম হব এবং যে কোনও খাবারের জন্য ইনফ্রারেড পরীক্ষা পরিচালনা করার জন্য অ্যালগরিদম তৈরি করতে পারব।"
ওহাইও এবং অন্যত্র খাদ্য নির্মাতারা প্রযুক্তি সম্পর্কে আরও জানতে আগ্রহী তারা ইমেলের মাধ্যমে রদ্রিগেজ-সাওনার সাথে যোগাযোগ করতে পারেন rodriguez-saona.1@osu.edu অথবা 614-292-3339 এ কল করুন