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在食品运输过程中,肉类和水产易因微生物作用产生生物胺(BAs)致变质,危害健康。研究人员开发 AIE 荧光探针 MTCA,结合智能手机构建检测平台。该探针能检测尸胺,判断猪肉和虾的新鲜度,为食品新鲜度检测提供新方法。
在日常生活中,肉类和水产类食品富含蛋白质,是人们餐桌上的重要美食。然而,这些食物在长途运输过程中却面临着严峻的挑战。食物中的微生物会让氨基酸脱羧,产生生物胺(BAs),导致食物变质。这不仅影响食物的口感和品质,更严重威胁着人们的食品安全和身体健康。目前,传统检测生物胺的方法,像气相色谱 - 质谱联用(GC - MS)、高效液相色谱 - 质谱联用(HPLC - MS)和电化学传感器等,虽然能检测生物胺,但它们需要昂贵的设备,还得进行复杂的预处理,很难及时对生物胺进行检测。荧光分析技术因灵敏度高、选择性好、便于局部观察且操作简便受到关注,可现有检测生物胺的荧光探针大多只能在溶液中检测,用肉眼很难通过荧光强度变化来检测,也无法现场快速准确判断肉类新鲜度。所以,开发一种能现场快速检测生物胺、判断食品新鲜度的方法迫在眉睫。
为了解决这些难题,忻州师范大学的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们成功开发出一种具有聚集诱导发光(AIE)效应的荧光探针(MTCA),并将其应用于食品新鲜度的检测。该研究成果发表在《Dyes and Pigments》上,为食品新鲜度检测领域带来了新的突破。
研究人员在开展研究时,运用了多种关键技术方法。他们通过荧光光谱(在 PerkinElmer LS55 上进行)来分析探针的荧光特性,利用核磁共振光谱(1H NMR 在 400 MHz、13C NMR 在 100 MHz,使用 Bruck AV - 600 光谱仪在 DMSO - d6中采集)、红外光谱(用 PerkinElmer 红外分光光度计,采用 KBr 压片法获取)和高分辨率质谱(HRMS,在 Agilent 6220 四极杆液相色谱 / 质谱仪上获得)来确定探针的结构和组成。
AIE 效应的研究
研究人员对探针 MTCA 的 AIE 效应进行了探究。在固态时,MTCA 呈现明显的橙红色荧光。在不同水含量(0 - 90%)的乙醇 - 水(EtOH - H2O)溶液中进行实验,发现 MTCA 在 100% 乙醇溶液中,发射波长为 560 nm,呈现微弱的黄色荧光。随着水含量在 10% - 50% 之间增加,510 nm 处的发射强度增强,这充分证明了 MTCA 具有 AIE 效应。
检测生物胺的能力
MTCA 对生物胺中的尸胺有着独特的检测能力。它能通过荧光颜色变化来检测尸胺,当遇到尸胺时,荧光颜色会从橙红色变为绿色,而且灵敏度很高。研究人员将 MTCA 制备在滤纸上,构建了可视化检测平台,结合智能手机,实现了对尸胺浓度的实时可视化监测。
检测食品新鲜度的应用
研究人员进一步探索了 MTCA 在检测食品新鲜度方面的应用。他们用 MTCA - 滤纸对猪肉和虾的新鲜度进行检测,利用荧光比色响应,成功判断出猪肉和虾的新鲜程度。
通过一系列研究,研究人员得出结论:开发出的具有 AIE 效应的荧光探针 MTCA,能通过比色荧光响应检测尸胺,还能制备成滤纸,结合智能手机检测平台定量检测尸胺浓度,MTCA - 滤纸可用于检测猪肉和虾的新鲜度。这一研究成果意义重大,它为食品新鲜度的检测提供了一种快速、简单且准确的新方法,有望在食品行业广泛应用,保障人们的食品安全。该研究成果不仅在食品检测领域有着重要的应用价值,也为后续开发更多新型荧光探针提供了参考,推动了荧光分析技术在生命科学和健康医学领域的进一步发展。