近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所肉品科學(xué)與營養(yǎng)工程創(chuàng)新團(tuán)隊成功研發(fā)了基于鹵素調(diào)控?zé)晒馓键c(diǎn)的肉品新鮮度智能檢測技術(shù),相關(guān)成果發(fā)表于納米科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域國際頂級期刊《Nano Today》(JCR一區(qū),IF=13.2)。加工所2021級博士研究生古明輝為論文第一作者,張德權(quán)研究員為通訊作者。該研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計劃(2022YFD2100500)和山東省重點(diǎn)研發(fā)計劃(2023CXGC010708)的資助。
冷鮮肉因富含水分和營養(yǎng)物質(zhì),在儲運(yùn)過程中易腐敗變質(zhì),因此造成巨大的資源浪費(fèi)與經(jīng)濟(jì)損失。針對這一難題,團(tuán)隊以腐胺、尸胺等肉品腐敗的特征性生物胺為檢測靶標(biāo),創(chuàng)新性研發(fā)了鹵素?fù)诫s策略的碳量子點(diǎn)熒光材料,攻克了傳統(tǒng)檢測技術(shù)依賴實(shí)驗室設(shè)備、耗時長且成本高的行業(yè)痛點(diǎn)。
科研人員采用氯、溴等鹵素原子摻雜策略,以鄰苯二胺和檸檬酸為前體,通過一鍋法合成多色熒光碳點(diǎn)。結(jié)果表明,鹵素通過修飾配體芳香環(huán)的電子結(jié)構(gòu),可顯著縮小材料能隙,誘導(dǎo)熒光紅移。當(dāng)接觸腐敗生物胺時,氯摻雜碳點(diǎn)(ClOPD-CDs)熒光顏色從橙紅色變?yōu)榱咙S色(色差ΔE=44.66,肉眼可辨),靈敏度較傳統(tǒng)探針提升數(shù)倍,并首次實(shí)現(xiàn)400-650 nm全可見光譜覆蓋。團(tuán)隊基于此開發(fā)了智能手機(jī)檢測App,用戶僅需將熒光傳感標(biāo)簽貼在不與肉接觸的包裝盒內(nèi)側(cè),3分鐘內(nèi)即可完成揮發(fā)性堿性氮(TVB-N)含量的檢測,檢測精度達(dá)R?=0.9386,目前已完成了豬、牛、羊肉腐敗預(yù)警的實(shí)驗室應(yīng)用驗證。
該研究不僅為肉品新鮮度檢測提供了新范式,其提出的鹵素調(diào)控碳點(diǎn)熒光響應(yīng)體系還可拓展至水產(chǎn)品、乳制品等易腐食品的新鮮度快檢標(biāo)簽研發(fā),為食品安全領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新提供重要參考。
文章鏈接:https://doi.org/10.1016/j.nantod.2025.102675
