Bioniczne zmysły – elektroniczny nos i język
E-nos oraz e-język posiadają szerokie spektrum zastosowań w różnych gałęziach przemysłu z dużym naciskiem na przemysł spożywczy. Obecne są nie tylko w zakładach produkcyjnych i laboratoriach, ale także w codziennym otoczeniu człowieka. Warto wspomnieć choćby o czujnikach dymu, tlenku i dwutlenku węgla, metanu znajdujących się w budynkach pracowniczych, użyteczności publicznej, szybach kopalń, tunelach drogowych oraz czujnikach wykrywających znikome ilości narkotyków, materiałów wybuchowych obecnych stale na lotniskach i przejściach granicznych. Swojego rodzaju e-nos stanowi również alkomat. W przemyśle spożywczym elektroniczny nos i język używane są do oceny i klasyfikacji surowców lub gotowych produktów żywnościowych pod względem walorów sensorycznych, badań nad trwałością żywności, opisywania zmian zachodzących podczas przechowywania czy sprawdzania oryginalności pochodzenia. Odpowiednia liczba i rodzaj receptorów w matrycy detekcyjnej, odpowiedni sposób ich wytrenowania oraz zastosowanie dobrze dobranej metody statystycznej lub prawidłowo wyćwiczonej sieci neuronowej umożliwiają pełne wykorzystanie zdolności elektronicznego nosa i języka w celu zapewnienia bezpieczeństwa i jakości żywności (w tym potwierdzenia jej autentyczności). W przypadku badań sensorycznych, gdzie potrzebny jest ogólny obraz smakowy lub zapachowy próbki, bioniczne zmysły nie zastąpią jednak ludzkich zmysłów, ale mogą stanowić ich cenne uzupełnienie.

Badania nad trwałością żywności oraz zmianami zachodzącymi podczas jej przechowywania przeprowadzane są we wszystkich gałęziach przemysłu spożywczego. Zarówno elektroniczny nos, jak i język znajdują tu szerokie zastosowanie. W skład matrycy detekcyjnej mogą wchodzić wszystkie typy sensorów. Do obróbki danych można wykorzystać każdą znaną metodę statystyczną i sztuczną sieć neuronową. Analizuje się wiek produktów leżących na półkach sklepowych, wykrywanie kultur bakteryjnych użytych i/lub znajdujących się w produktach za pomocą profilu związków lotnych (e-nos) lub roztworów badanych produktów (e-język). Szczególna uwaga poświęcona jest produktom mlecznym i mięsnym ze względu na niską trwałość mikrobiologiczną.

Bioniczne zmysły pozwalają nie tylko określać zmiany podczas przechowywania produktów w danych warunkach, ale także ustalać odpowiednie parametry środowiska zewnętrznego, tak aby niekorzystne zmiany w produktach rozpoczynały się jak najpóźniej. Przykładem może być oliwa z oliwek jako jeden z najcenniejszych tłuszczów roślinnych, którą można poddać analizie za pomocą elektronicznego nosa oraz języka. Otrzymane wyniki pozwolą na prawidłowe określenie wieku tłuszczu, kraju pochodzenia, procesów zastosowanych w jej produkcji, a także umożliwią sprecyzowanie odpowiednich warunków przechowywania.
 

***

Polska jest jednym z głównych producentów żywności w Europie. Udział krajowych wytwórców w całym unijnym sektorze spożywczym według danych Eurostatu wynosi aż 9%. Wytwarzanie artykułów spożywczych stanowi około 16% całkowitej produkcji sprzedanej przemysłu oraz daje zatrudnienie ponad 380 tys. osób. To zatem największy sektor przetwórstwa przemysłowego w Polsce.
W rodzimym przemyśle spożywczym obecnie zachodzą poważne zmiany związane z rozwojem nowoczesnych technologii. Fabryki i zakłady produkcyjne coraz częściej muszą być wyposażone w nowoczesne i innowacyjne rozwiązania poprawiające dostępność, efektywność, konkurencyjność i jakość systemów produkcyjnych – zwłaszcza w dobie pandemii koronawirusa. Jednym z czynników, w oparciu o który budowana być może przewaga konkurencyjna polskich przedsiębiorstw przemysłu spożywczego, jest innowacyjność. Wprowadzanie innowacji i nowoczesnych technologii jest ważnym elementem, pozwalającym firmie dostosowywać się do zmieniających się warunków otoczenia. Innowacje decydują często o tempie i kierunkach rozwoju w perspektywie następnych lat.
Podobna sytuacja dotyczy nauki oraz jej współpracy z sektorami przemysłu spożywczego, farmaceutycznego i biochemicznego. Nakłady na polską naukę zwiększają się, a największy nacisk kładziony jest na działalność badawczo-rozwojową, dzięki czemu powstające lub istniejące już centra naukowe i B+R mają coraz szerszą ofertę dla przemysłu. W parkach technologicznych i centrach uczelnianych nie brakuje aparatury i maszyn najlepszej klasy. Młode pokolenie naukowców posiada umiejętności obsługi maszyn przetwórczych w skali półtechnicznej czy najnowocześniejszej aparatury analitycznej, a także wiedzę, jak interpretować i wykorzystać pozyskane wyniki badań.