5 月 26 日消息，綜合合肥晚報(bào)、安徽日報(bào)本月消息，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院固體物理研究所能源材料與器件制造研究部的蔣長龍、楊亮研究團(tuán)隊(duì)，成功研發(fā)了可逆的水凝膠熒光傳感器，能夠?qū)崿F(xiàn)食品新鮮度快速檢測。

該團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種柔軟的姜黃色小貼片，1mm 厚度，半透明的外觀，它形似一塊“小膏藥”，可以直接貼附在肉、魚、蝦等食品表面，大概 1 分鐘左右，即會呈現(xiàn)顏色變化，顯示食品是否變質(zhì)。

▲ 水凝膠貼片可以實(shí)現(xiàn)各種形變

遇到變質(zhì)食品，貼片上會出現(xiàn)從姜黃色到橘色的變化。但在實(shí)際檢測中，為了更加精準(zhǔn)的識別食品的變質(zhì)程度，研究團(tuán)隊(duì)采用 980nm 激光器進(jìn)行上轉(zhuǎn)換熒光觀測，熒光顯示下，伴隨食品變質(zhì)程度的加重，貼片上的熒光顏色會由綠色轉(zhuǎn)換為紅色。

據(jù)介紹，生物胺是一類在食品腐敗過程中產(chǎn)生的揮發(fā)性化合物，其濃度直接反映食品的品質(zhì)。肉類、魚類等高蛋白食品中，生物胺的積累常預(yù)示著變質(zhì)。這種傳感器使用柔性水凝膠作為基底，其上附著的則是基于上轉(zhuǎn)換納米材料的檢測探針。當(dāng)探針與生物胺相遇后，探針上所載的二酮基團(tuán)轉(zhuǎn)化為烯醇離子，從而讓貼片顏色變化。

▲ 基于姜黃素功能化上轉(zhuǎn)換納米探針的水凝膠傳感貼片可以靈敏地通過顏色來監(jiān)測食品新鮮度

值得一提的是，該貼片經(jīng)過適當(dāng)清潔后，可以多次使用，并依然能夠準(zhǔn)確監(jiān)測食物的新鮮度變化。

注意到，研究團(tuán)隊(duì)還研發(fā)有另一種“葡萄酒貼片”，同屬于水凝膠熒光傳感器，可監(jiān)測葡萄酒中關(guān)鍵風(fēng)味成分的變化。將葡萄酒樣本滴至貼片上，即可出現(xiàn)顏色或熒光信號的變化，直觀顯示風(fēng)味成分的濃度變化或血清中的代謝健康狀況。

該研究技術(shù)與智能手機(jī)的顏色識別功能相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對甲基乙二醛的現(xiàn)場快速檢測和分析。在葡萄酒中，過量的甲基乙二醛會導(dǎo)致口感不佳，如粗糙、酸澀等；而在人類代謝中，作為糖酵解的副產(chǎn)物，甲基乙二醛的濃度升高會增加糖尿病的患病風(fēng)險(xiǎn)。

▲ 水凝膠傳感貼片對于甲基乙二醛的可逆檢測