Egy új matematikai modell valós időben jelzi a hal frissességét
A világ óceánjaiból és tengereiből kifogott tenger gyümölcsei minden nap hosszú utat tesznek meg, mire eljutnak az élelmiszerboltokba, éttermekbe és otthonokba. Az út során a tengeri termékek folyamatosan veszítenek frissességükből, és ezt sokszor észre sem vesszük. Képzeljük el, hogy az út bármely pillanatában meg tudjuk állapítani, hogy mennyire friss az adott hal. A Hokkaido Egyetem kutatói kidolgoztak egy matematikai modellt, amely pontosan erre képes. Ez a legújabb fejlesztés hozzájárulhat az élelmiszer-pazarlás csökkentéséhez és a tengeri élelmiszerek minőségének javításához.
„Mint köztudott, pusztulásuk után a halak és a kagylók azonnal romlani kezdenek, azonban a komplex elosztói hálózatokban nehéz nyomon követni ezeket a változásokat” – mondja Naoto Tsubouchi, a Hokkaido Egyetem docense. „Nem mindig lehet meghozni a megfelelő döntést, mivel nem vagyunk pontosan tisztában az idővel és a frissességgel összefüggő változásokkal.”
Ez a bizonytalanság nemcsak a tengeri élelmiszer biztonságos fogyaszthatóságát és minőségét befolyásolja, hanem gazdasági értékét is. Az árazással, tárolással és szállítással kapcsolatos döntések meghozatala sokszor pontos információk hiányában történik, ami hatással van a logisztikára és a készletekre a tengeri termékeket forgalmazó kiskereskedelmi központokban, halárusoknál, szupermarketekben, futószalagos sushi-éttermekben és kisboltokban – és ez gyakran a hatékonyság csökkenéséhez és felesleges hulladéktermeléshez vezet.
A Journal of Food Engineering folyóiratban megjelent új tanulmány egy olyan matematikai modellt mutat be, amely a hal izomzatában a pusztulást követően a jól ismert adenozin-trifoszfát (ATP) lebomlási folyamaton alapul. „Amikor egy hal elpusztul, az izomszövetében tárolt ATP fokozatosan lebomlik, és mi ezt a természetes folyamatot használtuk fel egy előrejelző matematikai modell kidolgozásához” – magyarázza Tsubouchi.
Azáltal, hogy ezt a biokémiai folyamatot matematikailag leírja az úgynevezett K-érték segítségével, a modell segíthet az áru pillanatnyi frissességének megítélésében, és előre tudja jelezni, hogyan fog az idő múlásával változni. A modell alapján nem csak azt lehet megmondani, hogy a hal jelenleg mennyire friss, hanem azt is, hogy órákkal vagy napokkal később milyen lesz.
A Hokkaido Egyetem kutatói több mint 60 évvel ezelőtt javasolták először, hogy a tengeri áru frissességi indexét a K-érték alapján határozzák meg. Ma világszerte ezt használják a hal frissességének tudományos mutatójaként. A K-érték becslésére szolgáló hagyományos módszerek azonban a hal szövetének mintavételét és laboratóriumi elemzését igénylik, ami időigényes és roncsoló eljárás. Az új modell ezzel szemben az ATP lebomlásának modellezésével jósolja meg a K-értéket. Alapvető információkat, például a hal fajtáját, a tárolási időt és a hőmérsékletet használja, így roncsolásmentes és potenciálisan valós idejű alternatívát kínál.
Mivel ugyanaz a biokémiai folyamat meghatározza a hal ízét is, az új modell a hal minőségére vonatkozóan is hasznos információkat nyújthat. Az inozinsav (IMP) az ATP lebontási folyamat során keletkező vegyület, amely hozzájárul a kívánatos umami íz kialakulásához. Ugyanezen folyamat későbbi szakaszában keletkező más vegyületek viszont keserűséget és kellemetlen szagokat okoznak. Ez azt jelenti, hogy a modell képes mind a frissességet, mind az ízt becsülni.
A kutatók több halfajon, köztük makrélán is tesztelték a modellt, és megállapították, hogy az előrejelzések pontosan egyeznek a laboratóriumban mért frissességi értékekkel. „Ez a kutatás azt mutatja, hogy egyetlen modellszerkezet több halfajra is alkalmazható, miközben megőrzi a prediktív pontosságot” – jegyzi meg Tsubouchi.
A kutatók a technológia kapcsolódó elemeit több országban is szabadalmaztatták, és a jövőben szenzoros eszközökben és automatizált frissesség-ellenőrző rendszerekben látják alkalmazásának lehetőségét.
A tengeri élelmiszerek ellátási láncai globálisan bővülnek, az export növekszik és a távolsági forgalmazás is terjed. Ebben a kontextusban az új modell támogathatja azokat a valós idejű ellenőrző rendszereket, amelyek képesek becsülni a maradék eltarthatósági időt, csökkenteni a hulladékot és javítani a döntéshozatalt az egész iparágban.
