Mikroroboti z CEITEC mohou urychlit výrobu piva i kontrolu kvality potravin

Vědci z CEITEC VUT vyvinuli mikroskopické roboty, kteří by v budoucnu mohli zrychlit výrobu piva i zjednodušit kontrolu kvality potravin. Magneticky ovládaní bioboti dokážou během kvašení aktivně promíchávat kapalinu, urychlovat fermentaci a po dokončení procesu se samy oddělit od výsledného produktu. Výsledky publikoval tým profesora Martina Pumery v časopise ACS Nano.

„Robota si dnes lidé často představí jako elektronické zařízení. Ve skutečnosti je to ale jakýkoliv systém, který dokáže autonomně vykonávat určitou činnost,“ vysvětluje Martin Pumera z CEITEC VUT.

CEITEC VUT/Jakub Rozboud: Mikroroboti z CEITEC mohou urychlit výrobu piva i kontrolu kvality potravin: Martin Pumera ve své laboratoři na CEITEC VUT.

Výzkumný tým vytvořil tzv. bioboty – biohybridní mikrorobotické kapsle obsahující pivovarské kvasinky a magnetické nanočástice. Když kvasinky při fermentaci produkují oxid uhličitý, bioboti se díky vznikajícím bublinkám samovolně pohybují nahoru a dolů v kapalině. Tím přirozeně promíchávají obsah nádoby a zefektivňují kvašení. Oproti běžným statickým částicím tak dokážou urychlit chemické procesy důležité při výrobě potravin.

CEITEC VUT/Archiv Martina Pumery: Mikroroboti z CEITEC mohou urychlit výrobu piva i kontrolu kvality potravin: Mikrorobot z hematitu (ilustrační obrázek).

Významnou výhodou technologie je také snadné oddělení biobotů od hotového nápoje. Díky obsaženým magnetickým částicím je lze po skončení fermentace řídit magnetickým polem a odstranit bez nutnosti další filtrace. Vědci navíc ukázali, že bioboty lze opakovaně použít v několika výrobních cyklech.

„Oproti běžným statickým částicím se mikroroboti aktivně pohybují v celém objemu kapaliny, takže dokážou pokrýt větší prostor a celý proces zefektivnit. Zároveň tak umožňují snadnější automatizaci výroby,“ doplňuje Martin Pumera. Tým nyní diskutuje možné využití technologie s velkým evropským pivovarem.

CEITEC VUT/Archiv Martina Pumery: Mikroroboti z CEITEC mohou urychlit výrobu piva i kontrolu kvality potravin: Mikroroboti g-C₃N₄ (ilustační foto).

Skupina Martina Pumery se využití mikrorobotů a pokročilých materiálů v potravinářství věnuje dlouhodobě. V minulosti například vyvinula flexibilní senzor pro chytré obaly, který dokáže odhalit zkažené rybí maso. Nové bioboty tak představují další krok k modernějším metodám kontroly kvality a bezpečnosti potravin.

CEITEC VUT/ACS Nano: Mikroroboti z CEITEC mohou urychlit výrobu piva i kontrolu kvality potravin: Obálka časopisu ACS Nano, na níž je obrázek k článku Martina Pumery.