基于顶空单滴微萃取-数字图像比色法与ICP-MS联用的调味品和饮料中硫化物的双模式分析

本文创新性地将3D打印技术应用于pH响应型智能标签(MAKGM/BA)的制备，通过同轴打印优化(内-外喷嘴直径比1.0:1.8，填充率40%)显著提升标签性能。研究表明，同轴3D打印标签较传统浇铸和双喷嘴打印具有更高显色灵敏度（孔隙率驱动）和抗菌效果（达50%），结合MobileNet模型使水果新鲜度监测准确率提升10%-13%，为智能包装提供新范式。

　　

Highlight

本研究系统比较了传统浇铸、双喷嘴3D打印和同轴3D打印三种方法制备的pH响应智能标签在典型呼吸跃变型水果新鲜度监测中的性能差异。通过核心技术创新和机理探究，揭示了不同制备工艺对标签功能的影响规律。

Materials

实验选用中国山东烟台猕猴桃（Actinidia chinensis Planch.）、海南昌江青芒果（Mangifera indica Linn.）和河北保定柿子（Diospyros kaki Thunb.）作为研究对象。主要材料包括魔芋葡甘聚糖（KGM，分子量886 KDa）、甲基丙烯酸酐改性KGM（MAKGM）、蓝莓花青素（BA）等。

The effect of the core-shell mass ratio on color development

同轴3D打印技术采用同心喷嘴结构，通过调节内-外喷嘴直径比（核心参数）精确控制材料分布。如图1A所示，当内喷嘴直径从0.8mm增至1.2mm时，芯层材料占比由32%提升至67%，显著影响标签的显色性能。最佳参数组合（1.0:1.8）使显色响应时间缩短40%，这归因于优化的孔隙结构促进了环境物质传输。

Conclusion

研究表明，同轴3D打印标签因其独特的核壳结构和可控孔隙率，在水果新鲜度监测中展现出显著优势：①显色灵敏度较传统方法提高2.3倍；②抗菌效率达50%（双喷嘴打印仅26%）；③结合MobileNet模型使监测准确率提升10%-13%。这项工作为智能食品包装的工业化应用提供了重要技术支撑。