基于紫草素-姜黄素杂化天然色素的胺响应型比色传感器在三文鱼腐败监测中的应用研究

《Innovative Food Science & Emerging Technologies》：Amine-responsive colorimetric sensors for salmon spoilage monitoring: From indicating film to paper-based sensor

本文开发了基于紫草素(SHK)和姜黄素(CUR)杂化天然色料的比色传感器，通过互补色效应显著增强对三文鱼腐败产生的挥发性胺类（如三甲胺）的视觉响应。研究成功构建了膜基传感器（ΔE*ab达30.27±0.74）和具EAN-13条形码图案的纸基传感器，实现了对水产品新鲜度的可视化监测及智能手机扫描溯源，为智能食品包装提供了新策略。

　　

Highlight

pH响应特性杂化色料

选取质量比分别为8:2、6:4、5:5、4:6和2:8的紫草素与姜黄素作为杂化色料。图2展示了紫草素、姜黄素及杂化色料在pH 2至12条件下的pH响应行为及对应紫外-可见吸收光谱。如图2(a)所示，紫草素溶液在pH 2–3时呈现鲜艳的粉红色，其紫外-可见光谱在513 nm处显示强吸收峰；当pH值从4升高至11时，紫草素溶液颜色逐渐由粉红变为紫红再到蓝色，其吸收峰也发生相应红移。

结论

本研究以杂化姜黄素和紫草素作为pH响应指示剂，以HA（羟丙基甲基纤维素/海藻酸钠）为基质，开发了膜基比色传感器。杂化色料通过静电作用负载于基质上，它们对pH变化表现出显著的颜色转变，并对挥发性胺类具有增强的灵敏度，证明了紫草素和姜黄素在碱性条件下产生的互补色有助于胺类的可视化。当姜黄素与紫草素的质量比为1:1时，传感器在三文鱼腐败过程中呈现出从黄绿色到棕红色的颜色信号转变，ΔE*_ab值达到30.27 ± 0.74。此外，还利用杂化色料制备了具有EAN-13条形码图案的纸基比色传感器，实现了新鲜度视觉指示与商品信息扫描识别的双重功能。总之，这项工作凸显了基于杂化天然色料的比色传感器作为智能食品包装在水产品质量监测中的应用潜力。