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(duì)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(cè)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(jí)期刊《Nano Today》（JCR一區(qū)，IF=13.2）。加工所2021級(jí)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(jì)劃（2022YFD2100500）和山東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2023CXGC010708）的資助。
冷鮮肉因富含水分和營養(yǎng)物質(zhì)，在儲(chǔ)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(duì)這一難題，團(tuán)隊(duì)以腐胺、尸胺等肉品腐敗的特征性生物胺為檢測(cè)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(cè)技術(shù)依賴實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、耗時(shí)長(zhǎng)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(shí)，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(duì)基于此開發(fā)了智能手機(jī)檢測(cè)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(cè)，檢測(cè)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(yàn)室應(yīng)用驗(yàn)證。
該研究不僅為肉品新鮮度檢測(cè)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
