基于银沉积的金/银纳米粒子表面比色传感器阵列精准鉴别白酒香气类型

本研究针对白酒香气类型鉴别难题，创新性地构建了基于Tollen's试剂的比色传感器阵列，利用Ag+ 在Au/Ag NPs表面原位还原为Ag0 形成核壳结构（Au@Ag/Ag@Ag）引发的颜色变化，实现了16种白酒的精准区分。该技术突破了传统感官分析和大型仪器检测的局限性，为白酒品质控制提供了简便、可视化的解决方案，相关成果发表于《Journal of Food Composition and Analysis》。

　　

白酒作为中国饮食文化的重要载体，其香气类型鉴别长期依赖专业品酒师的主观评价或复杂的仪器分析。传统方法存在效率低、成本高、易受干扰等问题，而醛类作为白酒关键风味物质（如乙醛赋予辛辣感、糠醛带来杏仁香），其检测还涉及甲醛等致癌物的安全隐患。针对这一技术瓶颈，重庆大学的研究团队受银镜反应启发，开发了一种基于纳米材料表面银沉积的比色传感器阵列，为白酒品质评估提供了革命性解决方案。

研究团队采用四种纳米粒子（3.8 nm和12.8 nm的Au NPs、5.8 nm和12.5 nm的Ag NPs）作为传感基底，通过Tollen's试剂将Ag⁺
吸附于带负电的纳米粒子表面。当醛类或白酒样本存在时，Ag⁺
被还原为Ag⁰
并原位沉积形成Au@Ag或Ag@Ag核壳结构，引发明显的颜色变化。通过提取RGB差值构建指纹图谱，结合层次聚类分析（HCA）和线性判别分析（LDA）模型，实现了对10种醛类和16种白酒的精准区分。

材料与仪器
研究使用HAuCl₄
·3H₂
O和AgNO₃
制备纳米粒子，通过透射电镜（TEM）和紫外-可见光谱（UV-vis）验证其形貌与光学特性。

纳米粒子表征
TEM显示所有纳米粒子呈规则球形且分散良好，UV-vis光谱中Au NPs在520 nm、Ag NPs在400 nm附近出现特征吸收峰，证实成功合成。

醛类检测性能
传感器对甲醛检测限低至0.1 μM，且不同醛类引发的△RGB模式具有显著差异，如乙醛使Au NPs溶液由红变紫，而糠醛导致Ag NPs溶液由黄变灰。

白酒鉴别应用
16种不同香型白酒（酱香型、浓香型等）产生的颜色变化经HCA分析可聚为4类，与实际香型完全吻合，LDA模型识别准确率达98.7%。

该研究创新性地将纳米材料表面化学与比色传感相结合，不仅解决了白酒鉴别技术难题，还为食品安全监测提供了新思路。其核心价值在于：① 首次实现白酒香型的可视化快速鉴别；② 通过核壳结构调控等离子体共振效应，将检测灵敏度提升10倍；③ 为醛类致癌物筛查建立了标准化方法。这项发表于《Journal of Food Composition and Analysis》的成果，标志着纳米传感技术在传统食品工业中的应用取得重大突破。