Inovația care salvează sănătatea. Doi elevi fraţi din Iaşi au inventat senzorul care detectează carnea alterată

Invenția lor, care îmbină chimia cu tehnologia de recunoaștere vizuală, promite să elimine riscurile asociate consumului de produse alimentare degradate. Totodată, oferă o alternativă revoluționară la data de expirare clasică.

Succesul lor a fost încununat cu medalia de aur la competiția Romanian Science and Engineering Fair (RoSEF) 2025. Ulterior, a culminat cu obținerea Grand Award 4 la etapa mondială a International Science and Engineering Fair (ISEF) 2026, desfășurată la Phoenix, Arizona. Această recunoaștere plasează invenția fraților Salian în topul celor mai importante proiecte de știință pentru elevi din lume.

Problema reală din spatele etichetelor: De ce data de expirare nu este suficientă?

Motivația acestui proiect nu a venit dintr-un laborator, ci din viața cotidiană. Frații Salian s-au confruntat frecvent cu situații în care produsele achiziționate, deși păreau conforme conform etichetei, prezentau semne clare de alterare la deschidere. „Când mergeam la supermarket și cumpăram piept de pui, verificam întotdeauna data de expirare. De multe ori, produsul mai avea câteva zile până la expirare, dar când îl deschideam acasă simțeam un miros puternic și neplăcut de amoniac. Ne-am dat seama că era deja alterat. Situația s-a repetat de mai multe ori și am realizat că nu doar pierdem bani pe produse pe care trebuie să le aruncăm, ci există și un risc pentru sănătatea consumatorilor”, a povestit Surya.

Această experiență i-a determinat pe cei doi să analizeze critic modul în care industria alimentară calculează termenul de valabilitate. Potrivit lui Surya, „data de expirare este doar o estimare”. Aceasta se bazează pe condiții ideale de transport și depozitare, care însă nu sunt întotdeauna respectate în realitate. „Produsele din carne nu sunt întotdeauna păstrate în condiții perfecte, iar în aceste situații se pot altera înainte de termenul înscris pe ambalaj. Consumatorul nu are însă nicio metodă simplă prin care să știe acest lucru”, a explicat elevul.

Cum funcționează ChromaVer: Chimia din spatele culorilor

Tehnologia dezvoltată de frații Salian se bazează pe capacitatea senzorilor de pH de a reacționa la gazele volatile eliberate în timpul procesului natural de descompunere a cărnii. Pe măsură ce carnea se alterează, se produce amoniac și alți compuși cu caracter bazic, care modifică pH-ul mediului închis al ambalajului.

Senzorii creați de aceștia utilizează indicatori naturali, respectiv antociani extrași din varză roșie și curcumină extrasă din turmeric. Această alegere nu este întâmplătoare. Este dictată de dorința de a crea un sistem biodegradabil și sigur pentru contactul cu alimentele. „Culoarea senzorului indică nivelul de prospețime al cărnii. Pe măsură ce procesul de alterare avansează, gazele produse modifică pH-ul, iar indicatorii noștri reacționează imediat. Sistemul poate fi utilizat pentru diferite tipuri de carne, inclusiv pui, vită sau pește, deoarece toate produc compuși cu caracter bazic în timpul descompunerii”, a detaliat Surya.

Pentru integrarea acestor indicatori, elevii au conceput un bioplastic din carboximetil celuloză, PVA și gumă guar. Senzorul este plasat pe exteriorul ambalajului, devenind un martor tăcut al stării produsului fără a interveni direct asupra calității cărnii. „Noi am vrut să fie cât mai puțin invaziv, fără să introducem alte substanțe pe suprafața cărnii. Chiar dacă ar intra în contact cu produsul, folosim un bioplastic sigur pentru alimente, iar indicatorii de pH sunt la rândul lor siguri pentru consum”, a adăugat Shaan, citat de Ziarul de Iași.

Tranziția cromatică: „Ochiul digital” care elimină subiectivitatea

Senzorii ChromaVer trec printr-o schimbare de culoare vizibilă pe măsură ce mediul devine mai alcalin. Spre exemplu, în cazul antocianilor integrați în bioplastic, paleta cromatică variază de la roșu-roz (mediu acid/proaspăt) către mov închis și albastru, pe măsură ce carnea se degradează. Curcumina, la rândul ei, virează de la galben la brun-roșcat în mediu alcalin.

Totuși, cei doi frați au dorit să elimine eroarea umană, dezvoltând un sistem software bazat pe computer vision care interpretează aceste culori.

 „Schimbarea de culoare poate fi observată și cu ochiul liber, însă noi am vrut să mergem mai departe. Am creat un algoritm care analizează automat culoarea senzorului și transmite un mesaj utilizatorului sau angajatului din supermarket. Astfel, sistemul poate indica dacă produsul este încă sigur pentru consum sau dacă trebuie retras de la vânzare”, a explicat Shaan Salian.

Acest sistem, scris în Python folosind biblioteca OpenCV, funcționează cu un webcam standard și analizează nuanța (parametrul Hue din modelul HSV) pentru a stabili gradul de alterare. Numele proiectului, ChromaVer, este o sinteză a principiului său.

 „«Chroma» vine de la culoare, iar «Ver» vine de la verde, culoarea în care se transformă senzorul atunci când carnea este complet alterată. Dar «Ver» vine și de la verificare. În fond, asta face și sistemul nostru: verifică prin culoare cât de proaspăt este produsul”, a conchis Surya.

Perspective și viitorul industriei alimentare

Viziunea celor doi frați ieșeni depășește sfera competițiilor școlare. Ei urmăresc o integrare industrială în care consumatorii să aibă o certitudine reală asupra stării produsului achiziționat. „Consumatorii ar putea vedea imediat care este stadiul produsului, fără să se bazeze exclusiv pe data de expirare. Este posibil ca un produs să mai aibă încă o săptămână până la expirare și totuși să fie alterat. Noi vrem să reducem acest risc și să oferim informații reale despre prospețime”, a punctat Shaan.

Deși momentan validarea a fost realizată pentru produsele din carne, există un potențial enorm pentru extinderea tehnologiei către lactate sau fructe. În cazul lactatelor, unde degradarea produce acid lactic, mecanismul ar fi inversat, oferind o versatilitate deosebită sistemului.

Parcursul celor doi frați este unul marcat de o pasiune intensă pentru științele exacte. Surya, în vârstă de 16 ani, a fost captivat de chimie încă din clasa a VII-a. În schimb, Shaan, la 19 ani, își continuă ascensiunea academică, fiind admis la Aalto University în Finlanda, la programul Digital Systems and Design.

„Am fost admis la Aalto University, lângă Helsinki, în Finlanda, la programul Digital Systems and Design. Este un domeniu apropiat de calculatoare și de proiectarea sistemelor digitale, iar acesta este drumul pe care vreau să îl urmez în continuare”, a mărturisit Shaan.

Succesul ChromaVer a fost susținut de o comunitate academică solidă din Iași, incluzând cadre didactice de la Institutul de Chimie Macromoleculară „Petru Poni” și Universitatea de Științele Vieții „Ion Ionescu de la Brad”, alături de mentoratul profesoarelor Lăcrămioara Popa și Mirela Anca Țibu.

Propunerea noastră

Îți mulțumim că ai citit materialul până la capăt! Avem o propunere win‑win: tu câștigi informații, noi câștigăm prieteni. 

Înscrie‑te pe canalul nostru de WhatsApp. Aici găsești reportaje și analize care explică ce se întâmplă cu lumea din jurul nostru. 

Și dacă vrei să fii la curent cu știrile și în social media, urmărește-ne pe Facebook. Enjoy!