近日,一項關于食品新鮮度快速檢測的創新技術在中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所取得了突破性進展。蔣長龍和楊亮帶領的研究團隊成功研發出一種新型的可逆水凝膠熒光傳感器,為食品新鮮度的即時監測提供了全新方案。
這款檢測工具外形小巧,如同一塊薄薄的姜黃色半透明貼片,厚度僅為1毫米。使用時,只需將其貼合在肉類、魚類或海鮮等食品表面,短短1分鐘后,貼片便會通過顏色變化直觀反映出食品的新鮮狀態。若食品保持新鮮,貼片保持原有的姜黃色;而當食品開始變質時,貼片顏色會逐漸轉變為橘紅色。
為了進一步提升檢測的精確度,研究團隊引入了980納米激光器進行上轉換熒光觀測。在熒光照射下,隨著食品變質程度的加劇,貼片上的熒光顏色會從綠色逐漸過渡到紅色,實現了對食品變質程度的精細定量分析。
該傳感器的核心在于對生物胺的敏銳捕捉能力。生物胺是在食品腐敗過程中產生的揮發性化合物,其濃度變化是評估食品品質的重要指標。特別是在肉類和魚類等高蛋白食品中,生物胺的積累往往預示著食品的變質。這款傳感器采用柔性水凝膠作為基底,并搭載了基于上轉換納米材料的檢測探針,能夠精準地檢測到生物胺的存在。當探針與生物胺接觸后,會觸發化學反應,導致貼片顏色的變化。
這款貼片不僅高效,而且環保耐用。經過適當的清潔處理后,它可以被多次重復使用,依然能夠準確反映食品的新鮮度變化。蔣長龍和楊亮團隊還研發了另一款基于相同技術的“葡萄酒貼片”,用于監測葡萄酒中關鍵風味成分的變化。只需將葡萄酒樣本滴在貼片上,即可通過觀察顏色或熒光信號的變化,直觀了解風味成分的濃度變化。
這項創新技術不僅限于食品新鮮度的檢測,還與智能顏色識別功能相結合,實現了對甲基乙二醛的現場快速檢測和分析。甲基乙二醛是葡萄酒中的重要風味成分之一,但過量存在會影響口感。同時,在人體代謝中,甲基乙二醛的濃度升高與糖尿病風險增加相關。因此,這款傳感器不僅可以用于評估葡萄酒的品質,還能作為健康監測工具,檢測血清中的甲基乙二醛濃度,為糖尿病等代謝性疾病的早期預警提供有力支持。