基于智能凝膠標簽的鮮切網(wǎng)紋瓜新鮮度無損監(jiān)測

榮麗巖，蔣東華，李 麗，汪艷群，張 爽，馬藝超，楊舒涵，李月新，吳朝霞,

（1.沈陽農(nóng)業(yè)大學食品學院，遼寧 沈陽 110866；2.遼寧省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標準與檢測技術(shù)研究所，遼寧 沈陽 110866）

隨著消費者對食品安全的不斷重視，食品在貯藏過程中難以監(jiān)測新鮮度的問題成為公眾關(guān)注的焦點。食品的智能包裝應(yīng)運而生，它可以根據(jù)食品包裝內(nèi)部或外部的條件變化，就產(chǎn)品狀態(tài)與消費者或食品制造商進行溝通，并為消費者提供預警[1]。食品新鮮度指示標簽作為智能包裝的一種，由基質(zhì)材料和顯色染料兩部分組成。它既不與食品直接接觸，保證食品的安全性，又無需破壞食品包裝，通過顯色染料顏色的變化可直觀反映出食品質(zhì)量，實現(xiàn)消費者對食品新鮮度的無損監(jiān)測。

現(xiàn)階段用于食品新鮮度監(jiān)測的智能包裝層出不窮，中華絨螯蟹[2]、豬肉[3]和雞肉[4]等海產(chǎn)品與肉類的智能包裝的研究相對較多，而水果方面相對較少。獼猴桃[5]、石榴[6]、小芒果[7]和蘋果[8]等整果的新鮮度智能包裝已被報道，而鮮切水果這一即時性食品的智能包裝鮮有研究，目前已知僅有鮮切榴蓮[9]。就包裝環(huán)境而言，由于揮發(fā)性含氮[2-3]、含硫[4,9]化合物在貯藏期間的明顯變化使得包裝環(huán)境呈堿性漸強趨勢占智能包裝的絕大多數(shù)；而鮮切網(wǎng)紋瓜在貯藏期間CO2含量變化顯著，使得其包裝環(huán)境整體向酸性漸強環(huán)境轉(zhuǎn)變。因此選擇溴百里香酚藍（bromothymol blue，BTB）這一在堿性至酸性環(huán)境顯示出藍至黃色變化的指示劑作為鮮切網(wǎng)紋瓜智能包裝的顯示劑。

通常來說，pH值染料需要固定在合適的基質(zhì)上以制成對pH值有響應(yīng)的顏色指示標簽[10]。卡拉膠是來源于海洋紅藻的硫酸化多糖，具有優(yōu)異的膠凝能力、生物相容性和環(huán)境友好性，是食品包裝應(yīng)用中最具吸引力的多糖之一[11]。羧甲基纖維素鈉是天然改性的陰離子線性水溶性纖維素醚，由于良好的穩(wěn)定性和可生物降解能力而被廣泛應(yīng)用。黃原膠是一種經(jīng)好氧發(fā)酵產(chǎn)生的胞外多糖，對酸堿、溫度均有良好的穩(wěn)定性，優(yōu)異的相容性使其常與其他高聚合物混合應(yīng)用[12]。

因此，本實驗選用卡拉膠，羧甲基纖維素鈉和黃原膠復合基質(zhì)作為pH值新鮮度指示標簽的固體支持物。基于網(wǎng)紋瓜貯藏期間包裝內(nèi)產(chǎn)生的CO2酸性環(huán)境選用BTB為顯色劑，制備出一種視覺顏色分明的新型智能凝膠標簽。對凝膠標簽的結(jié)構(gòu)進行表征，同時結(jié)合鮮切網(wǎng)紋瓜在4 ℃貯藏期間新鮮度的品質(zhì)指標，對智能凝膠標簽在鮮切網(wǎng)紋瓜新鮮度監(jiān)測上的應(yīng)用效果進行評價，旨在作為實際應(yīng)用的參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

網(wǎng)紋瓜 沈陽果品批發(fā)部；卡拉膠、黃原膠、溴百里香酚藍 北京索萊寶科技有限公司；羧甲基纖維素鈉河南萬邦化工科技有限公司；甘油 上海麥克林生化科技有限公司；CO2緩釋片 山東濰坊璟鴻用品有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

Evolution 201紫外-可見分光光度計、Nicolet 6700衰減全反射-傅里葉變換紅外光譜（attenuated total reflection-Fourier transform infrared spectroscopy，ATRFTIR）儀 美國Thermo Scientific公司；5804R冷凍臺式離心機 德國Eppendorf公司；CT3-10k質(zhì)構(gòu)儀美國Brookfield公司；Merlin掃描電子顯微鏡（scanning electron microscopy，SEM）德國Zeiss公司；TGA Q50熱重分析（thermogravimetric analysis，TGA）儀 美國TA儀器公司；Smartlable X射線衍射（X-ray diffraction，XRD）儀 日本Rigaku公司；CR-400色彩色差計日本Konica Minolta公司；CheckPoint3便攜式頂空分析儀美國MOCON公司。

1.3 方法

1.3.1 BTB溶液光譜分析

配制質(zhì)量分數(shù)為1%的BTB溶液，應(yīng)用紫外-可見分光光度計測定其在pH值為2.0～12.0的吸光度曲線，掃描波長設(shè)置為300～800 nm。

1.3.2 智能凝膠標簽的制備

首先制備取1.00 g卡拉膠溶于100 mL蒸餾水中，同時加入0.81 g羧甲基纖維素鈉、0.27 g黃原膠和0.57 g甘油，40 ℃磁力攪拌1 h后得到復配膠液。然后向復配膠液中加入1.00 mL質(zhì)量分數(shù)為1%的BTB溶液，并使用氫氧化鈉和鹽酸溶液調(diào)節(jié)復配膠液的最終pH值，本實驗將溶液的pH值定為7.0。最后將復配膠液倒入現(xiàn)有圓形模具，待其冷卻至室溫后脫模成膠，每個凝膠質(zhì)量約5.00 g，貯藏于玻璃培養(yǎng)皿中以待后續(xù)使用。

1.3.3 智能凝膠標簽的表征

標簽的主要成分是卡拉膠，羧甲基纖維素鈉和黃原膠僅作為提高標簽凝膠化的添加劑少量添加，且沒有將它們單獨制作應(yīng)用，因此實驗只對卡拉膠標簽、復配凝膠標簽和顯色凝膠標簽進行比較分析。

1.3.3.1 微觀結(jié)構(gòu)觀察

使用SEM觀察凝膠樣品的橫截面結(jié)構(gòu)，選擇2500 倍數(shù)下進行拍照。測試前需將凝膠進行冷凍干燥，而后液氮脆斷，噴金，加速電壓為10 kV。

1.3.3.2 ATR-FTIR分析

使用ATR-FTIR儀分析凝膠內(nèi)不同成分的相互作用信息。紅外光譜測量的波數(shù)范圍為4000～600 cm-1。

1.3.3.3 XRD分析

使用XRD儀，以2°/min，在測量角2θ＝5°～45°的范圍內(nèi)對凝膠樣品進行分析，研究其結(jié)晶特性。

1.3.3.4 熱穩(wěn)定性分析

使用TGA儀對凝膠進行熱分析。將10 mg的樣品放入鋁容器中，氮氣氣氛下，以20 ℃/min的掃描速率加熱至750 ℃測定其熱穩(wěn)定性。

1.3.4 智能凝膠標簽的響應(yīng)性

1.3.4.1 CO2響應(yīng)性

使用CO2緩釋片模擬體積分數(shù)0%～10%的CO2，將制作好的凝膠標簽置于模擬環(huán)境。由于不同CO2體積分數(shù)下智能凝膠標簽的顏色會發(fā)生變化，利用色彩色差計對3 個參數(shù)（a*、b*、L*）進行記錄。L*（0～100）表示從低到高的亮度，a*（127～-128）表示從紅到綠的變化，b*（127～-128）表示從黃到藍的變化。在凝膠表面隨機取3 個點進行測量，得到的平均值用于計算凝膠總色差（ΔE）。

式中：L*、a*、b*為每日測定的顏色參數(shù)；L＝92.61，a＝-0.50，b＝5.60，為標準白版的顏色參數(shù)。

1.3.4.2 顏色穩(wěn)定性

將制作成功的凝膠標簽置于一次性培養(yǎng)皿中保存。基于實驗條件，將其放置于4 ℃冰箱和25 ℃室溫貯藏，貯藏時間與鮮切網(wǎng)紋瓜保持一致，期間每24 h測量一次顏色變化。

1.3.5 智能凝膠標簽在鮮切網(wǎng)紋瓜中的應(yīng)用

選取質(zhì)量相同、無損傷瑕疵的網(wǎng)紋瓜，切分成塊，置于盒中貯藏。鮮切網(wǎng)紋瓜每盒凈質(zhì)量在（200.00±5.00）g以內(nèi)。將脫模成功的凝膠標簽貼在聚乙烯-聚對苯二甲酸乙二醇酯復合膜上，用封膜機封在盒頂部，保存在4 ℃的冰箱中。

1.3.5.1 CO2測定貯藏期間鮮切網(wǎng)紋瓜的CO2濃度由便攜式手持頂空分析儀測定，結(jié)果以百分比表示。

1.3.5.2 pH值測定取不同貯藏期的鮮切網(wǎng)紋瓜10.00 g，置于研缽中均勻搗碎，過濾后用pH計測量pH值。

1.3.5.3 菌落總數(shù)測定

貯藏期間鮮切網(wǎng)紋瓜的菌落總數(shù)參照GB 4789.2—2022《食品微生物學檢驗菌落總數(shù)測定》[13]。以菌落形成單位CFU計數(shù)（lg（CFU/g））。

1.3.5.4 凝膠標簽顏色測定

在貯藏期間中，使用色彩色差計每天對智能凝膠標簽的顏色進行測定，根據(jù)公式計算出每天智能凝膠標簽的色差值（ΔE）。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

2 結(jié)果與分析

2.1 BTB溶液光譜分析結(jié)果

從圖1A可以發(fā)現(xiàn)，BTB溶液在不同的酸性和堿性氛圍內(nèi)表現(xiàn)出不同的顏色。圖1B中清晰可見BTB溶液的最大吸收峰隨著pH值的增大而向波長更高的方向移動。當在5.0～6.0時，BTB溶液呈現(xiàn)出黃色，其最大吸收峰在420 nm波長附近，顯色成分主要是BTB的黃色酸式結(jié)構(gòu)[14]。當pH 7.0～9.0時，溶液呈現(xiàn)出綠色，出現(xiàn)兩個吸收峰，一個在420 nm波長附近，另一個在626 nm波長附近，且420 nm波長處吸收峰高于626 nm波長處吸收峰；當pH 10.0～12.0時，溶液由深綠色向藍色轉(zhuǎn)變，出現(xiàn)兩個吸收峰，一個在406 nm波長附近，另一個在629 nm波長附近，此時629 nm波長處吸收峰高于406 nm波長處吸收峰。BTB的藍色堿式BB-的濃度隨著pH值逐漸向堿性增加而增大，顯示出綠色向藍色的變化[15]。綜上所述，BTB溶液在pH 5.0～12.0的范圍內(nèi)有著鮮明的顏色變化，可以作為顯色劑以使智能凝膠標簽具有良好的指示效果。

圖1 BTB溶液在pH 5.0～12.0的顏色（A）及可見光譜（B）Fig.1 Color (A) and visible spectra (B) of BTB solution at pH 5.0–12.0

2.2 智能凝膠標簽的SEM微觀形貌

圖2顯示了卡拉膠、復配凝膠和顯色凝膠標簽的實物圖和SEM圖。一般來說，凝膠樣品的微觀結(jié)構(gòu)可以反映出物質(zhì)間的分散狀態(tài)，表面越均勻說明分子間相容性越好。SEM圖顯示：卡拉膠標簽表現(xiàn)出致密平整，光滑均勻的截面。加入羧甲基纖維素鈉和黃原膠后，復配凝膠標簽的截面顯示出紋理形狀，這是標簽成分羧甲基纖維素鈉的纖維狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)所導致的。同時截面較為平滑均勻，說明羧甲基纖維素鈉、黃原膠與卡拉膠具有良好的相容性，可以形成分子間氫鍵，使微觀結(jié)構(gòu)更加致密連續(xù)。BTB的加入沒有明顯改變顯色凝膠標簽的微觀形貌，稍有纖維，沒有裂縫，截面內(nèi)部具有良好的均勻性，表明BTB可以均勻地分散在聚合物基質(zhì)中[16]。這與黃佳茵等[17]的研究結(jié)果相一致。

圖2 卡拉膠、復配凝膠和顯色凝膠標簽實圖和切面SEM圖Fig.2 Physical pictures and cross-sectional SEM images of carrageenan and those of gel labels and chromogenic gel labels

2.3 智能凝膠標簽的ATR-FTIR分析結(jié)果

如圖3所示，卡拉膠標簽在3276 cm-1處的明顯特征峰歸因于—OH伸縮振動，羧甲基纖維素鈉和黃原膠的加入使得—O—H特征譜帶增強并移至3420 cm-1，說明復配凝膠和顯色凝膠標簽中有氫鍵生成。3 種標簽在2900 cm-1附近的峰值代表—C—H的伸縮振動[18]，復配體系中羰基的存在使1594 cm-1的—C＝O伸縮振動和1030 cm-1處—C—O的伸縮振動趨于明顯[19]。1415 cm-1和1326 cm-1分別代表—C＝O的不對稱和對稱伸縮振動[20]。卡拉膠分子中含有O＝S＝O磺酸鹽，其特征峰位于1240 cm-1，同時921 cm-1和856 cm-1處的特征峰分別歸因于3,6-脫水半乳糖C—O—C的拉伸振動和4-硫酸半乳糖的C—O—S拉伸振動[21]。BTB指示劑的加入幾乎沒有改變復配凝膠標簽的峰值位置，說明3 種不同基材之間沒有相互交聯(lián)，無共價鍵生成。總而言之，3 種凝膠標簽的ATRFTIR光譜顯示復合物中沒有新生官能團，表明卡拉膠、羧甲基纖維素鈉、黃原膠和BTB之間具有良好的相容性[22]。

圖3 卡拉膠、復配凝膠和顯色凝膠標簽的ATR-FTIR譜圖Fig.3 ATR-FTIR spectra of carrageenan and those of gel labels before and after color development

2.4 智能凝膠標簽的XRD分析結(jié)果

凝膠樣品的結(jié)晶度可以反映其組成成分之間的相容性和分子間相互作用。如圖4所示，卡拉膠標簽的XRD圖譜在2θ＝19.8°處有一個寬峰，表明它基本上具有無定形結(jié)構(gòu)。復配凝膠和顯色凝膠標簽的XRD圖譜在2θ＝19.4°處存在同樣寬帶，可以歸因于其無定形的生物聚合物基質(zhì)[23]。與卡拉膠標簽相比，復配凝膠和顯色凝膠標簽在2θ＝19.4°處的峰值強度明顯降低，這可能是由于羧甲基纖維素鈉、黃原膠與卡拉膠分子間形成氫鍵，抑制卡拉膠分子間的移動從而降低其結(jié)晶度[24]。由于所用卡拉膠含少量KCl，因而卡拉膠標簽在2θ＝28.3°和2θ＝40.5°處顯示出KCl晶體特征峰[25]。羧甲基纖維素鈉、黃原膠和BTB的加入沒有導致XRD圖譜的顯著改變，說明它們沒有改變聚合物分子的物理狀態(tài)，復配凝膠和顯色凝膠依然保持無定形形式。

圖4 卡拉膠、復配凝膠和顯色凝膠標簽的XRD圖譜Fig.4 XRD spectra of carrageenan and those of gel labels before and after color development

2.5 智能凝膠標簽的熱力學分析結(jié)果

TGA是用來測量智能凝膠標簽在加熱過程中的質(zhì)量變化，從而揭示其熱穩(wěn)定性和分解情況。通過導數(shù)熱重分析（derivative thermogravimetry，DTG）法計算質(zhì)量隨溫度的變化率，進一步說明標簽樣品熱降解每個階段的拐點[23]。從圖5可知，卡拉膠標簽樣品出現(xiàn)兩個質(zhì)量損失階段，而復配凝膠和顯色凝膠標簽樣品出現(xiàn)3 個質(zhì)量損失階段。3 種標簽樣品的第1階段熱降解出現(xiàn)在95～115 ℃之間，其主要原因可能是標簽樣品中的水分子，即樣品中自由水和結(jié)合水的蒸發(fā)流失，質(zhì)量損失約3.82%～6.52%。卡拉膠標簽的第2階段的重要熱分解發(fā)生在264 ℃，質(zhì)量損失達到46.9%，主要原因是卡拉膠基體內(nèi)部的熱降解，包括糖環(huán)的脫水和解聚[26]。復配凝膠和顯色凝膠標簽熱降解的第2階段發(fā)生在250～280 ℃，質(zhì)量損失分別為25.3%和26.2%。這一質(zhì)量損失歸因于標簽樣品中甘油的降解[27]。由于復配凝膠和顯色凝膠標簽中復合基體的分解，在330 ℃左右觀察到第3階段的熱降解。復配凝膠標簽的第3階段質(zhì)量損失約為49.3%，說明羧甲基纖維素鈉和黃原膠的加入對復配凝膠標簽的熱穩(wěn)定性影響甚微。而顯色凝膠標簽第3階段的質(zhì)量損失約為45.2%，表明BTB的加入降低了標簽樣品的質(zhì)量損失，提高了凝膠標簽的熱穩(wěn)定性[28]。

圖5 卡拉膠、復配凝膠和顯色凝膠標簽的TGA和DTG圖Fig.5 TGA and DTG curves of carrageenan and those of gel labels before and after color development

2.6 智能凝膠標簽響應(yīng)性分析

2.6.1 CO2響應(yīng)性

智能凝膠標簽的顏色會隨著CO2體積分數(shù)不同而改變。如圖6A所示，CO2體積分數(shù)在0%～10%范圍內(nèi)變化，智能凝膠標簽顏色顯示出由藍色、黃綠色、黃褐色、橙黃色的依次轉(zhuǎn)變。圖6B中量化了顏色的變化，以色差值ΔE展現(xiàn)出來。一般來說，ΔE＞2意味著顏色變化肉眼可以觀察到，ΔE＞12反映不同的顏色空間[29]。如圖6B所示，圖中任意兩個監(jiān)測點ΔE＞2，任意間隔1 個監(jiān)測點ΔE＞12充分說明觀察者可輕易分辨出顏色變化。因此，智能凝膠標簽可以很好地反映出包裝內(nèi)CO2濃度變化，使其成為監(jiān)測鮮切網(wǎng)紋瓜新鮮度的合適工具。

圖6 智能凝膠標簽在不同CO2含量下的顏色變化和色差變化Fig.6 Changes in color and ΔE of intelligent gel labels with different CO2 concentrations

2.6.2 顏色穩(wěn)定性

用于食品監(jiān)測應(yīng)用的智能凝膠標簽需要擁有足夠的顏色穩(wěn)定性。圖7比較了智能凝膠標簽在4 ℃和25 ℃的貯藏條件下，每日智能凝膠標簽的顏色變化情況，以與原始白板色差ΔE表示。如圖7所示，智能凝膠標簽在4 ℃和25 ℃都能保持顏色基本不變，所有監(jiān)測點ΔE的最大差值分別為0.78和0.56。ΔE差值＜1說明沒有明顯的顏色差異，表明智能凝膠標簽在4 ℃和25 ℃貯藏8 d內(nèi)可以保持穩(wěn)定的顏色，適用于鮮切食品的指示包裝。

圖7 智能凝膠標簽在4℃和25℃貯藏期間的色差變化Fig.7 Changes in ΔE of intelligent gel labels during storage at 4 or 25℃

2.7 智能凝膠標簽在鮮切網(wǎng)紋瓜上的應(yīng)用

2.7.1 鮮切網(wǎng)紋瓜的新鮮度變化

CO2是水果呼吸作用和微生物代謝過程中的主要產(chǎn)物，因此，包裝內(nèi)CO2體積分數(shù)與鮮切水果新鮮度具有一定的相關(guān)性。如圖8所示，鮮切網(wǎng)紋瓜的CO2體積分數(shù)隨著貯藏時間延長而顯著上升，從（0.04±0.01）%增加至（8.58±0.29）%，這種較高的CO2產(chǎn)生率也存在于鮮切青椒[30]和鮮切甜瓜[31]中。與此同時，貯藏期間鮮切網(wǎng)紋瓜的pH值呈顯著下降的趨勢，從6.84±0.02降低至5.96±0.03，由表1可知，二者表現(xiàn)出顯著的負相關(guān)關(guān)系（-0.953），充分表明隨著貯藏時間延長，鮮切網(wǎng)紋瓜包裝內(nèi)環(huán)境逐漸向酸性增強的方向變化。由于BTB在酸堿性不同的CO2氛圍內(nèi)可以顯示出視覺可見的顏色變化，也是本實驗選擇BTB作為智能標簽的顯色劑的原因。

表1 鮮切網(wǎng)紋瓜貯藏期間CO2體積分數(shù)和ΔE與pH值和菌落總數(shù)間的相關(guān)性Table 1 Correlation among CO2 concentration in package and ΔE,pH and total aerobic plate count of fresh-cut netted melon during storage

圖8 鮮切網(wǎng)紋瓜在4℃貯藏期間新鮮度指標的變化Fig.8 Changes in freshness indexes of fresh-cut netted melon during storage at 4℃

對于不新鮮的鮮切果蔬產(chǎn)品，主要表現(xiàn)為產(chǎn)品可見的微生物腐敗現(xiàn)象和明顯增加的呼吸作用。圖8C中可以清晰觀察到鮮切網(wǎng)紋瓜的菌落總數(shù)呈顯著上升的趨勢，從（2.73±0.03）（lg（CFU/g））增加至（6.11±0.05）（lg（CFU/g）），與貯藏期間的CO2體積分數(shù)顯著正相關(guān)（表1），這種顯著的相關(guān)性在貯藏6 d后的鮮切菠蘿[32]中也有發(fā)現(xiàn)。根據(jù)微生物標準指南[33]，鮮切水果的菌落總數(shù)不得超過5（lg（CFU/g））。而在鮮切網(wǎng)紋瓜貯藏的第4天發(fā)現(xiàn)，菌落總數(shù)達到（5.13±0.07）（lg（CFU/g）），已超過限值，說明此時的鮮切網(wǎng)紋瓜已經(jīng)腐敗變質(zhì)，不可食用。因此，將鮮切網(wǎng)紋瓜的保質(zhì)期限制在第3天前。

2.7.2 鮮切網(wǎng)紋瓜的智能凝膠標簽應(yīng)用

將制作好的智能凝膠標簽應(yīng)用在鮮切網(wǎng)紋瓜上，以實時監(jiān)測其新鮮程度。從圖9A可以清晰地看到，隨貯藏時間延長，智能凝膠標簽的顏色由藍色、黃綠色、黃褐色向橙黃色依次改變。結(jié)合圖9B中智能凝膠標簽ΔE的顯著變化，表明消費者可以僅通過肉眼分辨凝膠標簽的顏色從而感知鮮切網(wǎng)紋瓜的新鮮程度。表1中的相關(guān)性分析更加說明了智能凝膠標簽的顏色變化與包裝中CO2體積分數(shù)、pH值和菌落總數(shù)都顯示出極好的顯著性和相關(guān)性，進一步表明智能凝膠標簽的顏色變化可以很好地反映鮮切網(wǎng)紋瓜的新鮮度。

圖9 智能凝膠標簽在鮮切網(wǎng)紋瓜4℃貯藏期間的顏色變化和色差變化Fig.9 Changes in color and ΔE of intelligent gel labels during storage of fresh-cut netted melon at 4℃

鮮切網(wǎng)紋瓜中凝膠標簽初始顏色為藍色，隨著貯藏時間延長，凝膠標簽會向黃綠色漸漸轉(zhuǎn)變，此階段說明鮮切網(wǎng)紋瓜處于新鮮狀態(tài)。當凝膠標簽由黃綠色變?yōu)辄S褐色時，說明鮮切網(wǎng)紋瓜稍微變質(zhì)，處于不可食用狀態(tài)。當標簽向橙黃色轉(zhuǎn)變時，此時表明鮮切網(wǎng)紋瓜已經(jīng)變質(zhì)，超出鮮切網(wǎng)紋瓜菌落總數(shù)可接受限值5（lg（CFU/g）），需要立即丟棄，防止衛(wèi)生隱患。因此，此智能凝膠標簽可以實時反映出鮮切網(wǎng)紋瓜的新鮮度，具有推廣為其他果蔬產(chǎn)品新鮮度監(jiān)測的巨大潛力。

3 結(jié)論

本研究以卡拉膠為基材，復配羧甲基纖維素鈉、黃原膠和BTB以制備出智能顯色凝膠標簽，并將其應(yīng)用于鮮切網(wǎng)紋瓜新鮮度的實時監(jiān)測。對卡拉膠、復配凝膠和顯色凝膠的微觀形貌和結(jié)構(gòu)進行表征，結(jié)果表明BTB與3 種基材之間具有良好的相容性，各組分間無化學反應(yīng)發(fā)生，顯色凝膠標簽的熱穩(wěn)定性最好。制備出的智能顯色凝膠標簽的顏色變化與其包裝內(nèi)CO2體積分數(shù)、pH值和菌落總數(shù)顯著相關(guān)。通過凝膠標簽在貯藏期間從藍色到黃綠色、黃褐色和橙黃色的有序顏色變化，消費者可以直觀地分辨鮮切網(wǎng)紋瓜的質(zhì)量。當標簽顯示黃褐色時，已處于可食用邊緣，橙黃色即為不可食用狀態(tài)。因此，智能凝膠標簽可以作為一種有效的手段，對鮮切網(wǎng)紋瓜的腐敗變質(zhì)進行實時無損監(jiān)測，從而幫助消費者合理購買和食用。此外，后續(xù)應(yīng)尋找可替代BTB的天然染料，以進一步提高凝膠標簽的食品安全性。