基于pH响应型智能水凝胶的虾类新鲜度监测与保鲜技术研究

本文开发了一种集成茜素（AL）和锌-没食子酸金属有机框架（Zn-MOF）的聚乙烯醇（PVA）智能活性水凝胶，通过pH响应的颜色变化（黄色至紫色，pH 6–12）实时监测虾类新鲜度，并利用Zn-MOF增强的抗菌（100%抑菌率）、抗氧化（DPPH/ABTS/OH自由基清除率分别达81.09%/94.56%/70.54%）及机械性能（拉伸/压缩模量提升1.3/2.9倍），结合智能手机便携检测系统，将虾类货架期延长至少3天，为水产保鲜提供创新解决方案。

　　

章节亮点

材料

N,N-二甲基甲酰胺（DMF, ≥99.5%）、没食子酸（GA, 99%纯度）、茜素（AL, ≥97%）、乙醇和六水合硝酸锌（Zn(NO₃)₂·6H₂O, ≥98%）购自阿拉丁工业公司（上海）。PVA1799（≥97%）由华盛化学试剂有限公司（天津）提供。阿辛-双（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）（ABTS, ≥98%）、2,2-二苯基-1-苦基肼基（DPPH, ≥96%）和三甲胺（TMA, 30%–35%）购自麦克林公司。

智能活性水凝胶中Zn-MOF的表征

锌基MOF通过锌硝酸盐六水合物和没食子酸的溶剂热法合成。透射电子显微镜（TEM）表征显示，Zn-MOF呈现二维矩形纳米片状形态，长度约1.3微米，与Wang等人报道的尺寸一致。能量色散光谱进一步证实了其元素组成。

结论

综上所述，PVA/AL/Zn-MOF智能活性包装水凝胶成功应用于虾类新鲜度的实时监测与保鲜。通过将茜素和Zn-MOF整合至PVA基质中，优化后的水凝胶机械性能显著提升，拉伸模量和压缩模量分别增加1.3倍和2.9倍，增强了实际应用中的耐久性与灵活性。