《Food Control》：Natural Anthocyanin-Based Indicator for Monitoring Chicken Meat in Accelerated Freshness Biopolymer
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将蝴蝶豌豆（B）和红酸模（R）的提取物混合到玉米淀粉薄膜中。
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BR薄膜具有更明确的颜色变化和对pH变化更宽的敏感性。
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BR薄膜是用于监测食品新鲜度的活性且无毒的智能指示剂。
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天然的pH敏感比色指示膜能够确保肉类质量的安全。
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将蝴蝶豌豆（B）和红酸模（R）的提取物混合到玉米淀粉薄膜中。
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BR薄膜具有更明确的颜色变化和对pH变化更宽的敏感性。
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BR薄膜是用于监测食品新鲜度的活性且无毒的智能指示剂。
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天然的pH敏感比色指示膜能够确保肉类质量的安全。
引言
由于人们对合成化学添加剂（如pH指示剂——中性红、甲基橙、溴甲酚绿、溴百里酚蓝和溴甲酚紫）的潜在毒性、致癌性和迁移到食品中的担忧（Dainelli等人，2008年；Becerril等人，2021年；Zeng等人，2019年），这些添加剂的使用越来越受到限制。因此，研究转向了更安全、更可持续的替代品，特别是基于天然花青素的色素。花青素广泛存在于植物中，表现出明显的pH依赖性颜色变化，使其成为食品新鲜度监测和智能包装应用的理想选择。除了比色响应外，花青素还可以作为活性包装成分，有助于保护食品基质。值得注意的是，不同的提取溶剂会导致基于花青素的pH指示剂的颜色特性发生变化（Orsuwan等人，2024年；Zeng等人，2019年）。通过评估现有指示剂根据国际安全标准的性能，本研究强调了开发强大、经济可行和可持续的传感平台的重要性，这些平台可以在实际食品加工条件下使用非接触式技术进行验证（Zhang等人，2026年）。
蝴蝶豌豆（Clitoria ternatea，BP）的花被公认为是含有强抗氧化活性的花青素的丰富来源，其抗氧化活性据报道比维生素C和E更强（Rawdkuen等人，2020年）。最近的研究表明，C. ternatea提取物作为植物来源的功能成分在可持续生物材料系统中具有多功能性。特别是，C. ternatea提取物已被应用于壳聚糖基纳米封装系统，其生物活性成分有助于开发出稳定、具有抗氧化和抗菌特性的配方，有潜力应用于功能性食品和营养保健品（Lavanya & Karthick Raja Namasivayam，2026年）。C. ternatea提取物的应用还扩展到了功能性纳米材料的绿色合成领域，突显了这种植物作为可持续材料开发中可再生生物活性化合物来源的更广泛潜力（Lavanya & Karthick Raja Namasivayam，2025年，2026年）。然而，C. ternatea花青素作为实时监测鸡肉新鲜度的天然pH响应指示剂的应用仍相对较少。其提取物在广泛的pH范围内显示出鲜艳的颜色变化，从红色（pH 2）到粉红色（pH 3），紫色或紫色（pH 4–6），蓝色（pH 7），再到绿色（pH 8–12）（Saptarini等人，2015年）。同样，红酸模（Hibiscus sabdariffa，RS）含有丰富的花青素，也被广泛研究作为天然比色指示剂（Orsuwan等人，2024年；Rawdkuen等人，2020年）。其他天然来源，如红甘蓝（Brassica oleracea）、紫甘薯（Dioscorea alata）和红龙果（Hylocereus spp.），也展示了强烈的pH响应特性（Lee等人，2015年）。结合BP和RS提取物可以设计出视觉上独特且高度敏感的新鲜度指示剂。BP的深蓝色和RS的浅粉色可以战略性地混合，以增强颜色变化的清晰度，并扩大对与变质相关的pH波动的响应范围，从而实现精确的实时检测肉类新鲜度（Rawdkuen等人，2020年）。
随着对食品安全的关注，全球对环境可持续性的重视加剧了对可生物降解包装材料的探索。传统的石油基塑料在环境中会持续存在数十年，导致垃圾填埋场积累和生态污染（Rawdkuen等人，2020年）。来自可再生资源（如淀粉）的生物聚合物提供了一种环保的替代品。其中，玉米淀粉丰富、可生物降解、成本低廉，并具有优良的成膜性能（Gadhave等人，2018年）。通过加入天然提取物和增塑剂（如甘油），可以增强玉米淀粉的机械性能和阻隔性能，从而提高其灵活性（Farahnaky等人，2013年；Thuppahige等人，2023年）。这样的改良使基于玉米淀粉的薄膜既可作为保护性包装材料，也可作为活性指示化合物的载体。
尽管如此，基于花青素的指示膜因其内在的pH敏感比色响应性和与生物聚合物基质的相容性而被广泛研究作为智能指示剂的 promising 材料（Xiao等人，2023年）。将花青素结合到蛋白质和多糖基薄膜（例如明胶、壳聚糖和淀粉）中，不仅可以提供比色传感能力，还可以增强抗氧化或抗菌等性能（Rawdkuen等人，2020年）。聚合物基质的类型、增塑剂和环境条件可能会影响花青素在薄膜网络中的稳定性和相互作用（Xu等人，2024年）。
在这种背景下，本研究旨在开发含有蝴蝶豌豆（BP）和BP–RS混合物（BR）提取物的玉米淀粉薄膜，作为鸡肉在加速条件下的天然pH敏感新鲜度指示剂。研究在30 ± 5 °C下进行，以加速变质动力学并快速验证pH响应的比色行为。在概念验证的智能包装研究中应用加速储存条件，以建立挥发性胺的产生与指示剂响应之间的相关性。评估了这些薄膜的物理化学性质，包括水分含量、厚度和pH响应的颜色变化，以及它们监测鸡肉变质的有效性。这项研究有助于开发环保、智能的包装解决方案，同时提高食品安全性和可持续性。
章节片段
材料
干燥的蝴蝶豌豆和红酸模花是从泰国Nakhon Pathom省Kamphaeng Saen的当地市场购买的。玉米淀粉来自McGarrett（泰国）。甘油和氢氧化钠（NaOH）来自Kemaus（澳大利亚）。95%乙醇和盐酸（HCl）来自QR?C（新西兰）。KCl和硼酸来自Ajax Finechem（澳大利亚）。醋酸钠由Daejung Chemicals & Metals Co., Ltd.（韩国）提供。
花提取物的颜色和总单体花青素含量
pH特性表明，蝴蝶豌豆（BP）是植物性的，表现出中性至微碱性；而红酸模（RS）是酸性的；因此，混合物（BR）也表现出酸性行为（表1）（Zhang等人，2026年）。蝴蝶豌豆（BP）、红酸模（RS）和混合物（BR）的色度参数，包括亮度（L*）、红色度（a*）和黄色度（b*），在表1中展示。RS提取物表现出显著更高的L*、a*和b*值。
结论
本研究表明，含有蝴蝶豌豆（BP）和红酸模（RS）提取物的玉米淀粉薄膜有效地作为加速条件下鸡肉新鲜度的天然pH敏感指示剂。BP和BP–RS混合物（BR）薄膜表现出明显且及时的颜色变化，这与pH值和TVB-N的升高相对应，超过了可接受的变质阈值。BRF薄膜在监测鸡肉新鲜度方面表现更为优异，因为它们具有更明显的颜色变化。
CRediT作者贡献声明
Aungkana Orsuwan：撰写——初稿、方法论、数据整理、概念化。Rungsinee Sothornvit：撰写——审稿与编辑、监督、方法论、概念化
未引用的参考文献
埃及标准化和质量控制组织，2005年；G.B.2707-2005；Lavanya和Karthick Raja Namasivayam，2025年；Lavanya和Karthick Raja Namasivayam，2026年；Saputri等人，2023年。
利益冲突声明
? 作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的财务利益或个人关系。
致谢
本研究得到了泰国Kamphaeng Saen的工程学院和食品工程系的资助。
