基于壳聚糖/聚乙烯醇掺入蝶豆花的比色膜的开发及其在鱼类新鲜度监测中的应用

《Food Analytical Methods》：Development of Chitosan/PVA-Based Colorimetric Films Incorporating Butterfly Pea Flower for Fish Freshness Monitoring

　　

摘要

微生物活动和酶促降解导致的鱼类腐败仍是海鲜行业质量控制中的重大挑战。本研究开发了一种以壳聚糖/聚乙烯醇（Cs/PVA）为基底的显色膜，其中掺入了蝶豆花（butterfly pea flower）花色苷提取物（BPF），作为智能指示剂，用于实时、非破坏性地监测鱼类新鲜度。提取物的总花色苷含量为140.60 mg/L（以矢车菊素-3-葡萄糖苷当量计）。制备了含1–5 mL花色苷提取物的薄膜，并使用液相色谱-高分辨质谱（LC-HRMS）、紫外-可见光谱（UV-Vis）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）对其进行了表征。在冷藏（6 ± 1 °C）和常温（25 ± 1 °C）储存条件下，对薄膜的pH敏感性和氨气响应性进行了评估。在各配方中，Cs/PVA-BPF2（含2 mL花色苷提取物）综合表现最佳，展现出最显著的视觉颜色转变、最大色差值（ΔE）为54.78 ± 0.30，且对氨气暴露的显色灵敏度指数（S%）最高，达51.3%。在莫桑比克罗非鱼（Oreochromis mossambicus）的冷藏储存过程中，当pH值约为7.0时（对应储存第5–6天），出现明显的颜色转变，指示了储存相关的化学变化。在常温条件下，所有配方在15小时后均呈现出明显的绿色变色，对应pH值为7.0–8.0。与自制读卡器系统集成后，实现了定量的RGB/CIELAB分析，提高了客观性和检测可靠性。这些结果表明，Cs/PVA-BPF2有望作为低成本、基于生物基高分子的材料，用于监测富含蛋白质的易腐食品的新鲜度。