Електронний ніс

Нюх може бути автоматизоване першим з людських почуттів . З духами комп’ютери вже справляються , з вином ще немає

Східні спеції , кора сандалового дерева і трохи фруктів – це Addict , класичний аромат Christian Dior. А от чим пахне Ma Griffe від Carven : скошеною травою , свіжими листям і бутонами квітів . Розрізнити всі ці ноти з першого разу і без підказки непросто – тут потрібен добре тренований ніс. Або високі технології.

Португальська хімік Аліріо Родрігес склав описи відомих парфумів , взагалі не напружуючи нюху. Парфумерію за вченого дегустував комп’ютер , підключений до складної системи датчиків. Так Родрігес перевіряв у дії свій метод автоматичного аналізу ароматів. Випробування успішно завершилися кілька місяців тому , і тепер , стверджує хімік , його винахід здатний здорово полегшити роботу парфумерам . 50 Родрігес не єдиний , кому вдалося розробити систему « електронної дегустації ». За останні кілька років дослідники навчилися створювати прилади , добре наслідують роботі нюхової і смакової систем людини . Випробуваннями займаються вже не тільки вчені – в експериментах почали брати участь винороби .

Ось як дегустують запахи в лабораторії Родрігеса : спочатку хімік акуратно набирає в шприц туалетну воду або духи і вводить в прийомний отвір приладу . Для експерименту потрібно зовсім трохи рідини – достатньо однієї десятої частини краплі , що висить на кінчику голки. Зразок потрапляє в спеціальну камеру , де швидко нагрівається і утворює пари . Потім у справу вступають газовий хроматограф і мас – спектрометр – прилади для точного хімічного аналізу . Вони дозволяють дізнатися , що саме і в яких пропорціях додали у свій продукт парфумери . А далі – чиста математика .

У базу даних керуючого аналізом комп’ютера закладена інформація про те , чим пахне тисяча речовин , що часто використовуються в парфумерії. Португальська хімік взяв дані з каталогів, які складають фахівці парфумерних компаній. Знаючи запах кожного інгредієнта , можна розрахувати , яким ароматом буде володіти вся суміш . Потрібно тільки врахувати особливості людського нюху.

« Навіть дуже хороший експерт здатний виділити в складному запаху від сили три -чотири найяскравіших складових , – пояснює Родрігес. – Вони й визначають аромат » . Всі інші компоненти ніс сприймає як незначні нюанси. Цим португальська хімік і користується. Ноу – хау Родрігеса – створена в його лабораторії комп’ютерну програму . Вона обчислює , які саме речовини вносять у запах парфумів найбільший внесок . Тут доводиться враховувати не тільки пропорції інгредієнтів , а й їхні хімічні властивості , наприклад летючість . У підсумку комп’ютер видає характеристику аромату у вигляді коротких визначень: « цитрусовий » , « трав’яний » , « квітковий ». Ці оцінки не сильно відрізняються від думки експертів.

Аналіз аромату добре відомих парфумів – це перші кроки. За допомогою нового методу можна отримувати характеристики абсолютно нових поєднань ароматичних речовин. Для цього не обов’язково готувати саму суміш – досить ввести в комп’ютер список компонентів і вказати пропорції. « Парфюмери створюють нові запахи дорогим методом проб і помилок , – каже Родрігес. – За допомогою віртуальної дегустації можна швидко відібрати найбільш підходящі рецепти , а потім вже працювати з ними по-старому , вручну ». Хімік визнає , що повністю замінити людину комп’ютер поки не в змозі. Необхідність постійно звертатися до створених експертами каталогами – ось слабке місце електронного парфумера .

У лабораторії ізраїльського нейрофизиолога Ноама Собеля працюють над тим , щоб навчити техніку оцінювати запахи зовсім самостійно . Собель і його колеги відчувають « електронний ніс» – пристрій, що імітує роботу нюху. Цей апарат являє собою набір мініатюрних хімічних датчиків , які реагують на присутні в повітрі органічні речовини. Зараз такі прилади використовують для виявлення наркотиків і вибухівки. Ізраїльські вчені збираються шукати за допомогою електронного носа нові аромати. Для цього вони навчили пристрій наслідувати людським смакам . Як еталон для наслідування виступила група з 56 добровольців.

Вчені попросили відвідувачів лабораторії понюхати пробірки з 123 різними хімічними речовинами і оцінити свої відчуття за спеціальною шкалою. Запахи в експерименті були найрізноманітніші. «Я їх все випробував на собі , – розповідає Рафі Хаддад , один з авторів проекту. – Найприємніше пахли ефірні олії цитрусових рослин ». Найбільш огидним з того , що довелося понюхати Хаддад , була чиста валеріанова кислота. По запаху вона здорово нагадує дві речі – « тухлий сир і брудні шкарпетки» .

Після того як люди виставили речовинам свої оцінки , зразки дали « понюхати » приладу. Хаддад і Собель виявили просту закономірність – на неприємні для людини запахи спрацьовували одні групи датчиків , а на приємні – зовсім інші . Вчені використовували це спостереження і написали для електронного носа нову програму. Тепер він видає оцінки навіть тим запахів , з якими раніше ніколи не стикався. Наприклад , гнилі фрукти або ацетон приладу точно не сподобаються , а полуниця припаде до душі .

Вчені впевнені , що їх система готова для практичного використання. Застосування таких приладів дозволить у багато разів прискорити розробку ароматичних речовин. Хіміки постійно синтезують нові компоненти для духів. Парфумери просто не встигають всіх їх оцінити. «Експерт може працювати із зразками ароматичних речовин дві-три години , а потім йому буде потрібно тривалий відпочинок , – каже Хаддад . – Автоматичні аналізатори можуть оцінювати запахи 24 години на добу ».

Від використання високих технологій можуть виграти не тільки парфумери . Електронні дегустатори здатні спростити життя знавцям вин. У цьому впевнений португальська хімік Хосе Маркес. Він пристосував аналізатор хімічного складу рідин до дегустації мадери . Прилад виявляє у вині органічні речовини, що утворюються при дозріванні напою. Зараз електронний дегустатор вміє визначати вік мадери з точністю до 1,8 року. Це тільки початок. « Наступне завдання – навчити прилад пророкувати , що відбуватиметься з дозріваючим вином у майбутньому» , – розповідає Маркес. Поки давати такі прогнози можуть тільки дуже хороші фахівці. « Досвідченому дегустаторові достатньо один раз спробувати молоде вино , і він розповість вам , яким воно буде на смак через пару десятків років » , – говорить хімік.

Маркес займається своїми дослідженнями спільно з асоціацією експортерів мадери – Madeira Wine Company . Науковий підхід до дегустації заінтригував не тільки португальців. « На нас вже вийшло кілька відомих виробників французького коньяку , – каже Маркес. – Попросили надіслати наші напрацювання для ознайомлення ».

Електронний мова, яка використовує у своїй роботі Маркес , можна без праці пристосувати для самих різних напоїв. «Все , що потрібно , – замінити частину датчиків » , – пояснює хімік Аліса Руднітская , один з творців приладу . Вона почала працювати над пристроєм у Санкт – Петербурзькому державному університеті , а потім перебралася з розробкою до Португалії. «У Росії ніяк не виходило знайти під проект інвестора , – пояснює вона. – А тут ми вже ведемо підготовку до комерціалізації апарату » .

У електронних мов і носів великі перспективи , каже американський хімік і фахівець з вина Брюс Зукляйн . «У майбутньому автоматичні аналізатори будуть використовувати для контролю походження вина – наприклад , щоб дізнатися , в якому регіоні ріс виноград, з якого вона зроблена , і якого він був сорту» . Всім цим зараз займаються професійні дегустатори , але у них свої недоліки. « Навіть самі прекрасні фахівці суб’єктивні в своїх оцінках , – пояснює Зукляйн . – Величезний плюс електроніки в тому , що вона безстороння ». Зараз Зукляйн працює на уряд штату Вірджинія і спостерігає за виробництвом вина в усьому регіоні. Але у нього є і свої власні наукові розробки. Кілька років тому Зукляйн пристосував електронний ніс для того , щоб по запаху визначати найбільш відповідний час для збору винограду. «Ця ідея прийшла мені в голову ще в дитинстві – я тоді дуже любив бродити по виноградниках , – згадує хімік. – Знаєте , коли ягоди достигають , у них абсолютно змінюється аромат ! » До досліджень Зукляйна вже давно придивляються винороби – деякі навіть дозволяли йому проводити експерименти прямо на своїх виноградниках. Один з таких виробників – американська виноробня Pollak Vineyards . Результати дослідів бізнесменів вражають, але приймати електроніку на озброєння вони поки не поспішають. «Напевно , вся справа в специфіці цієї індустрії , – говорить учений. – Ви не знайдете на світі людей консервативним, ніж винороби ! »

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий

Вы должны быть авторизованы, чтобы разместить комментарий.