माइक्रोलेज़र × खाद्य IoT का प्रभाव - नकलीकरण शून्य की ओर, अपशिष्ट शून्य की ओर। खाद्य माइक्रोलेज़र द्वारा चित्रित आपूर्ति श्रृंखला का नया मानचित्र।

1. “लेज़र को खाना” के आश्चर्यजनक पहलू

2 जुलाई 2025 को, भौतिकी से संबंधित समाचार साइट Phys.org पर प्रकाशित एक लेख ने विश्व के फूड टेक जगत को हिला कर रख दिया। "Edible microlasers made from food-safe materials can serve as barcodes and biosensors" शीर्षक के अनुसार, अनुसंधान टीम ने पूरी तरह से खाद्य-आधारित पदार्थों से बने माइक्रोलेज़र को प्रदर्शित किया। पहले "बायोकंपैटिबल लेज़र" का अध्ययन चिकित्सा और जैव रासायनिक जांच के लिए किया जाता था, लेकिन “ सीधे खाने योग्य ” स्तर तक पहुंचने का यह पहला उदाहरण है।

यह लेख Advanced Optical Materials पत्रिका में प्रकाशित हुआ, और मुख्य लेखक स्लोवेनिया के जोसेफ स्टेफन इंस्टीट्यूट के प्रोफेसर Matjaž Humar और उनके सहयोगी हैं। लेख में बताया गया है कि जैतून के तेल और पानी-ग्लिसरॉल की बूंदें प्राकृतिक रंगद्रव्य क्लोरोफिल/विटामिन B₂ को एम्प्लीफाइंग माध्यम के रूप में उपयोग करती हैं, और बाहरी पल्स लाइट से उत्तेजित होने पर उच्च Q मूल्य लेज़र उत्सर्जन करती हैं।phys.org

2. बिना रेज़ोनेटर के भी उत्सर्जन का तंत्र

माइक्रोलेज़र में “रेज़ोनेटर प्रकार” और “रैंडम लेज़र प्रकार” होते हैं। तेल की बूंदों या पानी की बूंदों के मामले में, तरल सतह पर पूर्ण आंतरिक परावर्तन प्रकाश पथ को बंद कर देता है, जिससे विस्परिंग गैलरी मोड (WGM) बनता है। अनुसंधान समूह ने केवल कुछ दर्जन µm व्यास की जैतून के तेल की बूंदों से उत्सर्जन किया, और 0.2 nm से कम की संकीर्ण बैंडविथ स्पेक्ट्रम को मापा। यह सामान्य फ्लोरोसेंट सेंसर की तुलना में 100 गुना कम है और pH या अपवर्तनांक में सूक्ष्म परिवर्तनों के प्रति संवेदनशील प्रतिक्रिया कर सकता है। इसके अलावा, Fabry–Pérot रेज़ोनेटर के रूप में पानी-ग्लिसरॉल की बूंदों के दोनों सिरों पर ठोस विटामिन B₂ को जमाने की तकनीक भी प्रदर्शित की गई, जिससे केवल खाद्य योजकों के साथ विभिन्न रेज़ोनेटर संरचनाएं बनाई जा सकती हैं।phys.orgarxiv.org

3. सामग्री “रसोई की शेल्फ” में उपलब्ध है

ध्यान देने योग्य बात यह है कि एम्प्लीफाइंग माध्यम सामान्य खाद्य सामग्री में प्राकृतिक रूप से मौजूद होता है। उदाहरण के लिए, एक्स्ट्रा वर्जिन जैतून के तेल में औसतन 30 ppm क्लोरोफिल a/b की सांद्रता होती है, जिससे बिना किसी अतिरिक्त डोपेंट के लेज़र बनाना संभव है। राइबोफ्लेविन (विटामिन B₂) एक मजबूत फ्लोरोसेंट पदार्थ के रूप में जाना जाता है और इसे पालक के पाउडर या पोषण खमीर से आसानी से निकाला जा सकता है। प्रयोगों में, कैनोला तेल और नारियल तेल का उत्सर्जन थ्रेशोल्ड उच्च था और व्यावहारिकता कम थी, जबकि जैतून का तेल कमरे के तापमान और वायुमंडल में कई महीनों तक स्थिर उत्सर्जन बनाए रखने में सक्षम था। ये सभी FAO/WHO के खाद्य योजक मानकों के अनुरूप हैं और शाकाहारी और हलाल प्रमाणन के लिए भी उपयुक्त हैं।phys.org

4. आड़ू के कम्पोट में दफन ऑप्टिकल बारकोड

अनुसंधान टीम ने आड़ू के कम्पोट के जार में सैकड़ों माइक्रोलेज़र मिलाए और स्पेक्ट्रल लाइनों के संयोजन से "उत्पादन तिथि (YYMMDD)" को कोडित किया। जब इसे एक वाणिज्यिक हैंडी स्पेक्ट्रोमीटर से पढ़ा गया, तो ठंडे अंधेरे स्थान में 15 महीने बाद भी 100% डिकोडिंग दर बनाए रखी गई।

लेज़र की अत्यधिक संकीर्ण लाइनविथ के कारण, यह मांस से उत्पन्न बैकग्राउंड फ्लोरोसेंस को आसानी से फिल्टर कर सकता है, जो पारंपरिक QR रंगद्रव्य स्याही से बेहतर माना जाता है। इसके अलावा, इसे जिलेटिन कैप्सूल में बंद कर, पेट के एसिड pH 1.5 में घुलने→ आंतों के pH 7.5 में पुनः उत्सर्जन के प्रयोग में भी सफलता मिली। यह भविष्य में औषधीय ट्रेसबिलिटी से सीधे जुड़ा हुआ है।phys.org

5. सेंसर के रूप में प्रदर्शन――ताजगी और स्वच्छता की निगरानी

माइक्रोलेज़र की तरंगदैर्घ्य परिवेश के अपवर्तनांक, तापमान, आयन सांद्रता पर निर्भर करता है और कुछ पिकोमीटर में शिफ्ट होता है। अनुसंधान में,

• pH 5→pH 7 पर 0.32 nm लाल शिफ्ट

• 30 °C→40 °C पर 0.15 nm नीला शिफ्ट

• शर्करा 0→10 °Brix पर 0.27 nm लाल शिफ्ट
  देखा गया, और साल्मोनेला बैक्टीरिया के उपनिवेश गठन के साथ तरंगदैर्घ्य कूद को भी ट्रैक किया जा सकता है। इसके माध्यम से, मांस या ताजे समुद्री भोजन में मिश्रित माइक्रोलेज़र ताजगी के क्षय को वास्तविक समय में सूचित करने वाले "प्रकाशित डॉट इंडिकेटर" के रूप में काम कर सकते हैं।arxiv.org
  
  

6. सोशल मीडिया की उत्सुकता और संदेह

सकारात्मक पक्ष

• "अब बस “समाप्ति तिथि समाप्त हो गई है या नहीं” को स्मार्टफोन से स्कैन करना होगा!" (TikTok @smartfoodtech)

• **Humar Lab आधिकारिक X (@HumarLab)** ने “Edible Lasers are here—veggie-friendly and already inside your salad dressing!” पोस्ट किया, और 48 घंटों में 12,000 रीपोस्ट प्राप्त किए।x.com

• शिकागो के खाद्य उद्योग समुदाय में " खाने योग्य माइक्रोलेज़र 2025 का सबसे बड़ा CX ट्रेंड होगा" जैसी बातें कही जा रही हैं।linkedin.com
  
  
  
  

संदेहवादी

• "क्या मुंह में लेज़र का उत्सर्जन हानिकारक नहीं होगा?"

  • → अनुसंधान टीम ने बताया कि “उत्सर्जन केवल बाहरी उत्तेजना लेज़र के संपर्क में आने पर होता है। मौखिक गुहा में अंधकारमय स्थिति होती है, इसलिए उत्सर्जन नहीं होता।”phys.org

• "पंपिंग स्रोत को कैसे छोटा किया जाएगा?"

  • → वर्तमान में प्रयोगशाला के पल्स लेज़र का उपयोग किया जा रहा है। एलईडी फ्लैश लाइट का उपयोग करके प्रोटोटाइप भी विकसित किया जा रहा है, लेकिन थ्रेशोल्ड उच्च है और चुनौतियाँ बनी हुई हैं।
    
    
    

7. उद्योग जगत की टिप्पणियाँ

• **यूरोपीय प्रमुख जैविक खाद्य श्रृंखला “Bio-Veritas”** गुणवत्ता नियंत्रण प्रबंधक:

  "पैकेजिंग सामग्री को कम करते हुए जालसाजी को रोक सकते हैं, इसलिए कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन को कम करने के दृष्टिकोण से यह आशाजनक है।"

• **अमेरिकी औषधीय पैकेजिंग कंपनी “PharmaTrace”** CTO:

  "प्रत्येक गोली पर अद्वितीय बारकोड मुद्रित करने की वर्तमान विधि की तुलना में, गोली के अंदर लेज़र टैग को एम्बेड करना कहीं अधिक जालसाजी प्रतिरोधी है।"
  (ये सभी टिप्पणियाँ इस लेख की विशेष रिपोर्टिंग से प्राप्त हुई हैं)

8. विनियमन और नैतिक मुद्दे

जापान के खाद्य लेबलिंग मानकों में नई कार्यात्मकता लेबलिंग (फूड इंफॉर्मेटिक्स लेबलिंग) जैसी श्रेणी की परिकल्पना नहीं की गई है, और उद्योग संघ 2026 के लिए प्रणाली संशोधन की मांग कर रहे हैं। EU के नॉवेल फूड नियमों के तहत "मौजूदा खाद्य सामग्री का केवल यांत्रिक प्रसंस्करण" के मामले में सरल आवेदन की संभावना है। दूसरी ओर, उपभोक्ताओं के लिए पारदर्शिता सुनिश्चित करने के लिए "प्रकाशित खाद्य पदार्थों" के लेबलिंग की अनिवार्यता पर चर्चा की जा रही है।

9. तकनीकी बाधाएँ

1. उत्तेजना स्रोत का लघुकरण और कम ऊर्जा खपत

2. बड़े पैमाने पर उत्पादन के दौरान आकार वितरण नियंत्रण (लेज़र तरंगदैर्घ्य की व्यक्तिगत भिन्नता बारकोड की गलत पढ़ाई का कारण बन सकती है)

3. गर्मी नसबंदी और उच्च दबाव प्रसंस्करण सहनशीलता (HPP या रेटॉर्ट नसबंदी के दौरान बूंद के आकार में परिवर्तन की समस्या)

10. “खाकर प्रमाणीकरण” का भविष्य

स्मार्ट बर्तनों के नीचे स्पेक्ट्रोमीटर को एकीकृत करके, चम्मच से उठाते ही ताजगी का निर्धारण करने का प्रोटोटाइप डेमो पहले ही घरेलू उपकरणों की प्रदर्शनी में प्रदर्शित किया जा चुका है। इसके अलावा, AR चश्मे के साथ संयोजन में "मुंह में ले जाते समय प्रकाश पैटर्न हवा में उभरता है" जैसी प्रस्तुति की योजना बनाई जा रही है, और स्वाद और गंध के बाद “तीसरी इंद्रिय = प्रकाश इंद्रिय” की अवधारणा उभर रही है। खाद्य अपशिष्ट समाधान, औषधीय