基于紫薯花青素自组装的智能棉织物标签用于猪里脊肉新鲜度监测

本文开发了一种新型柔性智能标签，通过紫薯花青素（PPA）在漂白棉织物（BC）上的自组装制备，用于监测猪里脊肉新鲜度。该策略利用棉织物的柔韧性和大比表面积优势，解决了传统智能指示膜（TVB-N承载量低、机械强度差、脆性大）的瓶颈。研究表明，PPAC标签在75%相对湿度（RH）下对氨气响应迅速（8秒内由粉变绿），并能基于总挥发性盐基氮（TVB-N）变化（达14.71 mg/100g时由粉变黄）精准指示猪肉腐败阈值，为食品新鲜度智能监测提供了低成本、环保高效的创新方案。

　　

Section snippets

Materials

棉织物（厚度0.035 cm）购自市场（石家庄），裁剪为4.0 cm × 4.0 cm方块。H₂O₂（30%溶液）、NaOH（分析纯）和C₂H₅OH（分析纯）由国药集团化学试剂北京有限公司提供。猪里脊肉购自本地超市（哈尔滨），紫薯采购于蔬菜市场（临沂）。

Fabrication of bleached cotton fabric (BC)

将棉织物样品浸泡于不同配比的H₂O₂/NaOH溶液中（H₂O₂浓度：1%-6%），通过氧化漂白去除天然色素，为花青素负载提供洁净基底。

Chromaticity analysis of bleached cotton fabrics

如表1所示，随着NaOH和H₂O₂浓度升高，棉织物的L值（亮度）和色差（ΔE）显著增加。当NaOH达0.05 mol/L、H₂O₂达2%时，L和ΔE分别突破92.13和13.24，表明漂白效果优异。这归因于碱性环境中H₂O₂分解产生高活性羟基自由基（·OH）和过氧阴离子（HO₂^-），有效降解纤维色素。

Conclusions

本研究通过H₂O₂/NaOH漂白棉织物并负载PPA，成功制备出具有高TVB-N承载能力的柔性智能标签。其核心创新在于利用棉织物自身机械强度与柔韧性，无需添加增塑剂即解决传统智能薄膜脆性问题。同时，BC与花青素间的静电作用与氢键协同强化了结合稳定性，为食品新鲜度实时监测提供了兼具快速响应与耐用性的新型解决方案。