Сенсоры для сельского хозяйства: как с помощью науки сохранить урожай
Население планеты не перестает расти, поэтому сельское хозяйство, обеспечивающее пропитание людей, в любой стране было и остается одним из важнейших элементов экономики. Современные технологии позволяют контролировать и анализировать все составляющие функционирования агропромышленного комплекса, начиная от состава почвы на посевных полях и заканчивая лабораторной экспертизой полученного урожая. Благодаря этому можно не только увеличивать объемы производства в сельском хозяйстве, но и повышать качество производимой продукции.
«Сельское хозяйство – это целый комплекс работ: отбор культур для посева, посев, выращивание и сбор урожая, его хранение, а также транспортировка потребителю и маркетинг. Почти на всех этих этапах можно применять современные сенсорные системы. Мы можем отслеживать температуру, влажность воздуха, состояние почвы, чтобы определять, когда, например, пора проводить мелиорацию. С помощью электронно-химических сенсоров, таких как электронный нос, мы можем контролировать качество итоговой продукции. И, наконец, биологические сенсоры позволяют нам не переборщить с пестицидами, не допустить повышения токсичности почвы или воды», – сказал Набарун Бхаттачариа.
Для лабораторного тестирования жидкостей могут использоваться, например, потенцио-метрические датчики. Они также применяются для электрохимического анализа окружающей среды. Метод инфракрасной спектроскопии позволяет определять состав различных природных смесей, не разрушая структуру исследуемого вещества. С помощью камер с качественным увеличением изображения фермеры могут удаленно заметить болезнь, поразившую ту или иную сельскохозяйственную культуру.
Большое внимание директор C-DAC уделил тому, как с помощью электронного носа или электронного языка можно узнать состав тех или иных образцов выращенных культур и, как следствие, их потребительские свойства. Эти сенсоры можно использовать для определения вкуса и аромата не только продуктов питания, но и тех растений, которые используются в парфюмерии, например жасмина. Набарун Бхаттачариа подчеркнул, что подобные технические устройства успешно коммерциализированы и используются в промышленности для создания более качественных продуктов, которые соответствуют запросам потребителей.
Листья, из которых делается один из самых популярных в мире напитков – чай, также могут подвергаться тщательному лабораторному анализу с помощью современных технических средств. Сегодня самый распространенный способ определения качества и сорта чая – это дегустация. Но выводы специалистов-дегустаторов базируются на субъективном опыте, а чайная индустрия требует более точных результатов, уверен Раджиб Бандиопадхиай. А так как вкус и аромат напитка зависят в основном от его запаха, то анализировать качество чая можно также с помощью электронного носа. Кроме того, определять химический состав листьев, который влияет на вкус напитка, можно и с помощью других методов, в том числе инфракрасной спектроскопии. В совокупности это может привести к повышению качества чая, который попадает на рынок, так как приборы смогут определять, например, наличие ароматизатора в конечном продукте.
Подробнее о том, как используются электронные носы для тестирования чая, профессор Джадавпурского университета уже рассказывал в рамках прошлого визита в Университет ИТМО.
Редакция новостного портала Университета ИТМО