Учёные предложили метод быстрого выявления несвежей рыбы

Быстрое исследование образцов позволяет решить проблему с обработкой результатов проверки рыбы, которая при стандартном подходе может занимать несколько часов. Другими преимуществами этого метода являются его высокая точность, способность выявлять недоступные человеческому глазу детали и аккуратность подхода, поскольку он позволяет не нарушать целостность продукта. Отметим, что последнее не менее важно чем другие свойства, поскольку позволяет своевременно определить нарушение с возможностью сохранить товарный вид.

Подробности о разработке рассказала ведущий научный сотрудник Лаборатории прикладной биотехнологии ЧГУ Дарья Вилкова. Она основана на гиперспектральной визуализации (HSI). Она позволяет распознать невидимый человеку «спектральный отпечаток» рыбы в инфракрасном диапазоне. Этот процесс осуществлялся с помощью «умной» камеры, а данные считывало две нейросети, которые анализировали образцы на такие признаки порчи как окисление жиров, размножение бактерий и биохимические изменения. О том, что с рыбой всё в порядке или есть определённые проблемы, система сообщает моментально. С помощью способности видеть то, что не видит человек, она считывает тончайшие изменения в структуре ткани рыбы. Разработка была испытана на охлаждённом филе радужной форели, образцы которой хранились при температуре около +2 °C в течение 16 суток. Продукт, сроки и температурный режим, вероятно, подбирались случайным образом. Исследования показали, что система обнаруживает негативные изменения с точностью в 90 процентов.

Работа была выполнена при поддержке Российского научного фонда (РНФ). Метод будет актуальным на фоне высокой доли нарушений на рынке рыбной продукции. Вилкова привела данные Роспотребнадзора, согласно которым около 18% её образцов не соответствует нормам. По её мнению, разработка может быть с успехом применена на любом отечественном рыбном предприятии. При этом она уточнила, что в дальнейшем «умную камеру» нужно будет дообучить на местных видах рыбы таких как скумбрия, треска, тунец и других. Некоторые другие детали о научной работе, в частности, об использованных оборудовании и ИИ также приводятся в научном журнале «Хранение и переработка сельхозсырья».

Справка ROSNG
На сегодня в России для выявления качества рыбы применяются несколько стандартных лабораторных методов. Один из них – бактериоскопия мазков-отпечатков. Учёные делают два мазка из поверхностных и глубоких слоёв мышц. Затем они проводят окрашивание по Граму и подсчитывают количество микроорганизмов под микроскопом. Также в рыбе определяют уровень сероводорода, для чего в пробирку помещают и подогревают фарш рыбы. Полученный бульон, если образец оказался несвежим, образует хлопья или выпадающие сине-голубой желеобразный сгусток. Также испорченная рыба может выделять фермент редуктазу, активность которой определяют с помощью окислительно-восстановительных индикаторов (например, метиленового голубого). Также применяются определение концентрации водородных ионов (рН), измерение содержания амино-аммиачного азота и продуктов первичного распада белков в бульоне с помощью реакции с сернокислой медью, люминесцентный анализ, дополнительные исследования химического состава, биологической ценности, видовой принадлежности микроорганизмов и содержания влаги в мясе. Также в России есть стандарты, регулирующие методы определения качества рыбы. Например, один из них – это ГОСТ 7631-2008 «Рыба, нерыбные объекты и продукция из них. Методы определения органолептических и физических показателей».