Инженеры Университета ИТМО представили первую в России компактную лабораторную систему, способную отслеживать уровень кислотности в среде, где культивируются молочнокислые бактерии. Устройство работает на базе обычного смартфона, обеспечивает точность измерений до 0,01 единицы и предназначено для оперативного контроля качества кисломолочной продукции в условиях малого производства.
Решение не требует профильных знаний и позволяет проводить микробиологический анализ вне лабораторных помещений. Благодаря мобильности и интуитивному интерфейсу, система пригодна как для профессиональных технологов, так и для образовательных задач.
В основе работы — фотометрический анализ роста Streptococcus thermophilus по изображению чашки Петри. Пользователь фотографирует образец, после чего снимок загружается в специального Telegram-бота. Алгоритм на основе шестнадцатеричного кода цвета распознаёт контур посуды, устраняет фоновые шумы, анализирует среднее значение оттенка и сопоставляет его с эталонной шкалой, сформированной на базе 25 образцов. На выходе пользователь получает числовое значение кислотности с высокой точностью — вплоть до сотых долей.
Как объяснила инженер Научно-образовательного центра инфохимии ИТМО Ольга Осьмак, ключевое преимущество технологии — возможность заранее оценить параметры бактериальной культуры до её введения в производственную цепочку, что особенно важно для обеспечения стабильного качества продукции в условиях мелкосерийного выпуска.
Разработка также показала высокий потенциал в образовательной сфере. Ученики могут выращивать бактерии, а затем при помощи смартфона и Telegram-бота отслеживать процесс образования молочной кислоты, наблюдая за изменением окраски индикатора на чашках Петри.
Авторы проекта видят широкие перспективы у технологии. В дальнейшем систему планируют адаптировать для мониторинга гигиены полости рта. Поскольку такие бактерии, как Streptococcus mutans, вызывают кариес путём снижения pH за счёт выработки молочной кислоты, пользователь сможет нанести на зубы специальный реагент, сделать снимок, и получить точную оценку кислотности.
Сейчас технология протестирована с использованием индикатора бромкрезолового пурпурного, однако команда рассматривает возможность адаптации системы под другие культуры и реагенты, включая бромтимоловый синий, что откроет новые направления применения в микробиологии и пищевой промышленности.
