ניתוח קטע ממאמר מדעי – חובה

קראו את הקטע שלפניכם, וענו על הסעיפים שאחריו לפי ההנחיות (שאלת חובה – 20 נקודות).

האם המזון טרי? בדקו את האריזה!

פיתוח אריזות מזון חכמות הוא תחום מחקר שהולך ומתפתח בעולם. אריזות מזון חכמות נועדו בעיקר כדי לספק מידע ללקוחות, בעת הקנייה, בנוגע לטריותו של המזון ובכך להבטיח צריכת מזון איכותי. באריזות חכמות המידע על אודות המזון מועבר באמצעות סַמָּנִים מסוגים שונים.

סַמָּנִים אלה הם אינדיקטורים או חיישנים שנמצאים באריזות המזון. אינדיקטורים משנים את צבעם כאשר הם מזהים תוצרים של תגובות כימיות לא רצויות, שהתרחשו במזון לאחר שנארז. כך אפשר למנוע צריכת מזון מקולקל.

לפניכם כמה דוגמאות:

• מימן גופרי, ${\mathrm{H}}_2{\mathrm{S}}_{(\mathrm{g})}$, הוא גז הנפלט ממוצרי בשר מקולקלים. בעת האחרונה פותחה תווית ובה, בין השאר, גרגרי כסף, $\mathrm{A}{\mathrm{g}}_{(\mathrm{s})}$. את התווית שמים בתוך אריזת בשר. כאשר הבשר מתקלקל נפלט הגז מימן גופרי, שמגיב עם גרגרי הכסף. עקב כך חל שינוי הדרגתי בצבע התווית, מצבע צהוב ועד לצבע חום. להלן התגובה המתרחשת: $2A{\mathrm{g}}_{(\mathrm{s})}+{\mathrm{H}}_2{\mathrm{S}}_{(\mathrm{g})}⟶\mathrm{A}{\mathrm{g}}_2{\mathrm{S}}_{(\mathrm{s})}+{\mathrm{H}}_{2(\mathrm{g})}$

• תרכובות חנקן שונות עלולות להיווצר כאשר דגים מתקלקלים. בטבלה שלפניכם מוצגים נתונים על תרכובות כאלה. תרכובות אלה מגיבות עם מים ויוצרות תמיסה בסיסית, ולכן אפשר לזהות אותן על פי שינוי ערכי ה־pH בנוזלים שבאריזת המזון. האינדיקטור לזיהוי תרכובות אלה נמצא בתווית בתוך האריזה, וצבעו משתנה כאשר חל שינוי ניכר ב־pH של הנוזל שבאריזה. האינדיקטור מכיל חומרים הרגישים לשינוי בחומציות, כגון אַנתוֹצִיָאנִינים המצויים בכרוב סגול, ובאמצעותם צבעו של האינדיקטור משתנה כאשר המזון מתקלקל.

• בעת הבשלתם של פירות שונים נפלט הגז אתילן, ${\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_{4(\mathrm{g})}$. הגז אתילן גורם לזירוז הבשלתם של פירות, וכך מתקצר משך הזמן שהפירות טריים ומתאימים לצריכה. ריכוז האתילן הוא מדד לרמת הבשלות של הפרי. אחד מן החומרים שבאמצעותם אפשר לזהות את מידת ההבשלה של פירות, הוא אשלגן על־מנגנתי, $\mathrm{KMn}{\mathrm{O}}_{4(\mathrm{s})}$, שצבעו סגול. החומר $\mathrm{KMn}{\mathrm{O}}_{4(\mathrm{s})}$ מגיב עם אתילן, ובין שאר התוצרים בתגובה זו מתקבל גם המוצק מנגן דו־חמצני, $\mathrm{Mn}{\mathrm{O}}_{2(\mathrm{s})}$, שצבעו חום. משתמשים ב־$\mathrm{KMn}{\mathrm{O}}_{4(\mathrm{s})}$ כמרכיב באינדיקטור באריזות הפרי: כאשר ריכוז האתילן באריזה עולה – צבעו של האינדיקטור משתנה.

החוקרים העוסקים בתחום האריזות החכמות ממשיכים לחפש דרכים יעילות, רגישות וזולות לשמירה על איכות המזון שאנו צורכים.

מקור ראשי: Smart choices: Mechanisms of intelligent food packaging. Azeredo; Correa. Current Research in Food Science 4 (2021) 932–936. Journal home page: www.sciencedirect.com/journal/current–research–in–food–science

ענו על הסעיפים א, ד, ה, ו, ז ועל אחד מן הסעיפים ב או ג.