Установление порчи морепродуктов методом цифровой цветометрии индикаторных тест-систем

Рассмотрен простой и доступный способ установления порчи морепродуктов (на примере креветок, кальмаров, зубатки и салаки) цветометрическим методом с использованием смартфона и хемометрического анализа. Предложенный колориметрический датчик состоит из 12 зон, представляющих собой диски из целлюлозной бумаги диаметром 4 мм, пропитанные кислотно-основными индикаторами с изменением цвета в интервале pH 3 – 8,8. При порче морепродуктов выделяются летучие биогенные амины, изменяющие цвет индикаторных зон. Описаны устройство и способ измерения цветометрических параметров тест-системы с помощью смартфона в качестве регистрирующего устройства, оснащенного специализированным продуктом RGBer. Обработку массива данных (сумма значений каналов R, G и B для каждого индикатора или значения R, G и B для отдельных индикаторов) проводили с использованием программного обеспечения XLSTAT. Выявленные в работе закономерности деградации пищевой продукции позволили предложить способ оценки качества морепродуктов в режиме реального времени. Установлен оптимальный временной режим тепловой обработки пробы, необходимый для выделения биогенных аминов и формирования аналитического сигнала. Параметрами для идентификации порчи морепродуктов выступали значения главной компоненты F1 (или положения образов на графике проекции канонических функций) после оценки цветометрических данных методом главных компонент. Полученные результаты при использовании колориметрического датчика коррелировали с данными определения общего микробного числа анализируемой продукции. Рассмотренный способ оценки порчи морепродуктов отличают экпрессность, простота аппаратурного оформления, доступность используемых материалов и программных ресурсов, а также мобильность средств регистрации аналитического сигнала.

1. Nie X., Zhang R., Cheng L., et al. Mechanisms underlying the deterioration of fish quality after harvest and methods of preservation / Food control. 2022. Vol. 135. 108805. DOI: 10.1016/j.foodcont.2021.108805

2. Morsy M. K., Zor K., Kostesha N., et al. Development and validation of a colorimetric sensor array for fish spoilage monitoring / Food Control. 2016. Vol. 60. P. 346 – 352. DOI: 10.1016/j.foodcont.2015.07.038

3. Zaragoza P., Fuentes A., Ruiz-Rico M., et al. Development of a colorimetric sensor array for squid spoilage assessment / Food Chem. 2015. Vol. 175. P. 315 – 321. DOI: 10.1016/j.foodchem.2014.11.156

4. Huang X., Xin J., Zhao J. A novel technique for rapid evaluation of fish freshness using colorimetric sensor array / J. Food Eng. 2011. Vol. 105. N 4. P. 632 – 637. DOI: 10.1016/j.foodeng.2011.03.034

5. Moradi M., Tajik H., Almasi H., et al. A novel pH-sensing indicator based on bacterial cellulose nanofibers and black carrot anthocyanins for monitoring fish freshness / Carbohydr. Polym. 2019. Vol. 222. 115030. DOI: 10.1016/j.carbpol.2019.115030

6. Ezati P., Bang Y., Rhim J. Preparation of a shikonin-based pH-sensitive color indicator for monitoring the freshness of fish and pork / Food Chem. 2021. Vol. 337. 127995. DOI: 10.1016/j.foodchem.2020.127995

7. Sun W., Li H., Wang H., et al. Sensitivity enhancement of pH indicator and its application in the evaluation of fish freshness / Talanta. 2015. Vol. 143. P. 127 – 131. DOI: 10.1016/j.talanta.2015.05.021

8. Mohammadalinejhad S., Almasi H., Moradi M. Immobilization of Echium amoenum anthocyanins into bacterial cellulose film: A novel colorimetric pH indicator for freshness/spoilage monitoring of shrimp / Food Control. 2020. Vol. 113. 107169. DOI: 10.1016/j.foodcont.2020.107169

9. Loughran M., Diamond D. Monitoring of volatile bases in fish sample headspace using an acidochromic dye / Food Chem. 2000. Vol. 69. N 1. P. 97 – 103. DOI: 10.1016/S0308-8146(99)00224-1

10. Kang S., Wang H., Xia L., et al. Colorimetric film based on polyvinyl alcohol/okra mucilage polysaccharide incorporated with rose anthocyanins for shrimp freshness monitoring / Carbohydr. Polym. 2020. Vol. 229. 115402. DOI: 10.1016/j.carbpol.2019.115402

11. Gasti T., Dixit S., D’souza O. J., et al. Smart biodegradable films based on chitosan/methylcellulose containing Phyllanthus reticulatus anthocyanin for monitoring the freshness of fish fillet / Int. J. Biolog. Macromol. 2021. Vol. 187. P. 451 – 461. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2021.07.128

12. Dole T., Koltun S., Baker S. M., et al. Colorimetric evaluation of mahi-mahi and tuna for biogenic amines / J. Aquatic Food Prod. Technol. 2017. Vol. 26. N 7. P. 781 – 789. DOI: 10.1080/10498850.2017.1297879

13. Bai J., Baker S. M., Goodrich-Schneider R. M., et al. Development of a rapid colorimetric strip method for determination of volatile bases in mahi-mahi and tuna / J. Food Sci. 2021. Vol. 86. N 6. P. 2398 – 2409. DOI: 10.1111/1750-3841.15737

14. Shogah Z. A. C., Bolshakov D. S., Amelin V. G. Using Smartphones in Chemical Analysis / J. Anal. Chem. 2023. Vol. 78. N 4. P. 403 – 425. DOI: 10.1134/S1061934823030139

15. GOST 10444.15–94. Food products. Methods for determining the number of mesophilic aerobic and facultative anaerobic microorganisms. — Moscow: Standartinform, 2010. — 7 p. [in Russian].