Ученые Научно-образовательного центра инфохимии Университета ИТМО (Санкт-Петербург) создали первую в России систему на базе смартфона, которая по фотографии оценивает рост молочнокислых бактерий из группы термофильного стрептококка (Streptococcus thermophilus).
Она поможет оперативно оценивать микробиологические показатели, особенно в тех лабораториях, где для этого нет профильного оборудования, рассказали разработчики.
— В процессе роста термофильного стрептококка кислотность среды постепенно изменяется, и это визуально проявляется в изменении окраски индикатора, добавленного в образец. Пользователь фотографирует на смартфон чашку Петри с бактериями, а затем загружает фото в наш Telegram-бот, — рассказала один из авторов исследования, инженер Научно-образовательного центра инфохимии ИТМО Ольга Осьмак.
Алгоритм анализа цвета с использованием шестнадцатеричного цветового кода автоматически определяет контур чашки Петри, удаляет фон и шум. Далее он рассчитывает средние значения цвета загруженного изображения и сравнивает их с ранее построенным цветовым градиентом 25 эталонных изображений, которые хранятся в локальной базе данных. Через несколько секунд система выдает значение кислотности с точностью до 0,01 единицы, рассказала специалист.
Молочнокислые бактерии незаменимы в фармацевтической и пищевой промышленности, отметили ученые. При брожении они производят молочную кислоту, которая используется при производстве йогуртов, сыров и других кисломолочных продуктов, а также служит натуральным консервантом для многих продуктов питания. Помимо этого, молочная кислота входит в состав кремов, сывороток и других косметических средств.
Для обеспечения стабильного качества продукции важно контролировать процессы, связанные с образованием молочной кислоты и активностью молочнокислых бактерий. Как правило, такие исследования осуществляются с использованием титриметрии, газовой или высокоэффективной жидкостной хроматографии. Эти методы требуют специализированного лабораторного оборудования и условий. Альтернативой могут выступать биосенсоры, однако большинство из них ориентировано на выявление патогенных микроорганизмов и не предназначено для анализа молочнокислых культур.
Главное преимущество новой технологии — возможность отслеживать рост молочнокислых бактерий на этапе их подготовки к производственному процессу. Такая система позволяет контролировать входные параметры культуры до ее внесения в технологическую линию, тем самым обеспечивая стабильность и воспроизводимость конечного кисломолочного продукта на мелкосерийном производстве. Также система подойдет для школьных экспериментов по микробиологии. Учащиеся могут посеять бактерии в чашки Петри и с помощью смартфона и Telegram-бота изучить процесс ферментации молочнокислых бактерий и выработки молочной кислоты. Простота использования делает систему мониторинга доступной для пользователей без специальной подготовки, рассказали разработчики.
Источник: iz.ru
