[發(fā)明專利]一種乙烯傳感器及乙烯敏感薄膜的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010046248.7
• 申請(qǐng)日: 2020-01-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111188129B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李嫻;李哲敏;王洋;太惠玲;蔣亞?wèn)|;吳文斌;楊鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息研究所
• 主分類號(hào): D04H1/728
• 分類號(hào): D04H1/728;D01D5/00;G01N27/12;D01F6/54;D01F1/10;D06C7/04
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 楊媛媛

本發(fā)明公開(kāi)一種乙烯傳感器及乙烯敏感薄膜的制備方法。該乙烯敏感薄膜的制備方法包括：將聚丙烯腈均勻溶解于二甲基甲酰胺溶劑中，得到第一混合溶液；向第一混合溶液中加入醋酸錫，并在室溫環(huán)境下攪拌均勻得到第二混合溶液；將第二混合溶液加入靜電紡絲裝置中進(jìn)行紡絲，得到纖維膜；將纖維膜在真空環(huán)境中進(jìn)行干燥處理后進(jìn)行燒結(jié)處理，得到片狀碳纖維膜；對(duì)片狀碳纖維膜按預(yù)設(shè)尺寸和形狀進(jìn)行切割，得到預(yù)設(shè)尺寸和形狀的乙烯敏感薄膜；乙烯敏感薄膜具有電阻隨乙烯濃度變化的特性。本發(fā)明的乙烯傳感器及乙烯敏感薄膜的制備方法，能夠適用于果蔬乙烯的檢測(cè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)信息技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種乙烯傳感器及乙烯敏感薄膜的制備方法。

背景技術(shù)

蘋(píng)果是我國(guó)優(yōu)勢(shì)農(nóng)產(chǎn)品之一，同時(shí)是我國(guó)華北和西北地區(qū)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)對(duì)繁榮果品市場(chǎng)、滿足消費(fèi)者需求具有基礎(chǔ)作用；對(duì)于改善農(nóng)村經(jīng)濟(jì)狀況、促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化升級(jí)具有促進(jìn)作用，也是我國(guó)少數(shù)具有國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力優(yōu)勢(shì)的農(nóng)產(chǎn)品。但我國(guó)蘋(píng)果出口量占比低，高端蘋(píng)果市場(chǎng)多被進(jìn)口蘋(píng)果占領(lǐng)，其主要原因在于果品質(zhì)量不穩(wěn)定，蘋(píng)果品質(zhì)分級(jí)精選技術(shù)缺乏。香氣成分是果品鮮食和加工質(zhì)量領(lǐng)域中品質(zhì)評(píng)價(jià)的重要因素。蘋(píng)果的香氣成分是由蘋(píng)果生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中各種復(fù)雜的生理生化反應(yīng)共同形成的，目前檢測(cè)出的蘋(píng)果香氣物質(zhì)有300多種，包括醇類、酯類、醛類、酮類、萜烯等揮發(fā)性化合物共同形成了蘋(píng)果的獨(dú)特果香。蘋(píng)果香味受到多種因素的影響，如蘋(píng)果品種、生產(chǎn)產(chǎn)地氣候條件、采收成熟度、采收后貯藏條件、貯藏時(shí)間等。關(guān)于蘋(píng)果香氣檢測(cè)的文獻(xiàn)報(bào)道中均采用固相微萃取-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，對(duì)蘋(píng)果果肉和果皮進(jìn)行冷凍粉粹后分析蘋(píng)果香氣成分。未成熟蘋(píng)果釋放香氣濃度低，其釋放的揮發(fā)性物質(zhì)以己醛、2-己烯醛等有機(jī)揮發(fā)性化合物為主，成熟果實(shí)則釋放出大量的香氣物質(zhì)，如富士蘋(píng)果果實(shí)的主要香氣成分包括丁酸乙酯、1-丁醇、乙酸3-甲基丁酯、乙酸乙酯和2-甲基丁酸乙酯；新紅星蘋(píng)果果實(shí)的主要香氣物質(zhì)包括乙酸丁酯、乙酸3-甲基丁酯、乙酸丙酯、乙酸乙酯、1-丙醇、1-丁醇、2-甲基丁醇和2-甲基丁酸乙酯；喬納金蘋(píng)果果實(shí)的主要香氣物質(zhì)包括1-丙醇、乙酸丙酯、乙酸丁酯、2-甲基丁醇、1-丁醇和乙酸3-甲基丁酯。不同品種蘋(píng)果果實(shí)釋放的香氣物質(zhì)成分不一、濃度也不同，因此，從蘋(píng)果香氣主要構(gòu)成進(jìn)行蘋(píng)果品質(zhì)分級(jí)和品種培育難度較大。此外，利用色譜技術(shù)對(duì)蘋(píng)果香氣檢測(cè)屬于有損檢測(cè)，色譜技術(shù)實(shí)驗(yàn)操作復(fù)雜、成本高，僅局限于實(shí)驗(yàn)室分析研究，技術(shù)方法不具有實(shí)時(shí)性，因此不具有推廣應(yīng)用空間。電子鼻技術(shù)通過(guò)氣體傳感器陣列和模式識(shí)別算法可以通過(guò)檢測(cè)果品的氣體成分變化來(lái)監(jiān)測(cè)果實(shí)品質(zhì)變化，是一種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，并成功應(yīng)用于蘋(píng)果成熟度和貨架期檢測(cè)，但電子鼻技術(shù)中的氣體傳感器單元對(duì)蘋(píng)果釋放的香氣物質(zhì)不具有針對(duì)性，更多的是借助模式識(shí)別系統(tǒng)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，應(yīng)用目標(biāo)不明確，難以在果業(yè)品質(zhì)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中推廣使用。因此，通過(guò)蘋(píng)果香氣物質(zhì)的成分對(duì)蘋(píng)果品質(zhì)監(jiān)測(cè)和分級(jí)可行性較弱，實(shí)現(xiàn)難度大。

乙烯與蘋(píng)果果實(shí)香氣的形成密切相關(guān)。研究表明，未成熟蘋(píng)果的果實(shí)乙烯含量很低，果實(shí)從感官上幾乎不具有香氣，果實(shí)成熟過(guò)程中，果實(shí)乙烯濃度逐漸增加，在果實(shí)乙烯釋放達(dá)到最高峰時(shí)，香氣物質(zhì)隨之濃度迅速增加。其原因在于乙烯可將淀粉轉(zhuǎn)化成糖、引起酸的損失并形成芳香物質(zhì)，因?yàn)椋蚁┦菍?duì)果實(shí)風(fēng)味影響最大的因素。于此同時(shí)，外源乙烯能增加躍變型果實(shí)如蘋(píng)果特征香氣物質(zhì)的積累，乙烯常被作為果實(shí)的催熟劑。因此，建立果實(shí)乙烯和果實(shí)香氣物質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系，通過(guò)監(jiān)測(cè)乙烯濃度變化來(lái)獲得果實(shí)香氣物質(zhì)濃度，進(jìn)而對(duì)果實(shí)品質(zhì)監(jiān)測(cè)和優(yōu)選分級(jí)進(jìn)行指導(dǎo)。將蘋(píng)果香氣物質(zhì)監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)換為蘋(píng)果乙烯濃度監(jiān)測(cè)，化繁為簡(jiǎn)，大大降低了制備和生產(chǎn)成本。通過(guò)乙烯濃度檢測(cè)對(duì)蘋(píng)果進(jìn)行質(zhì)量分選和指導(dǎo)水果生產(chǎn)，減少抽樣浪費(fèi)，也可廣泛應(yīng)用于果蔬領(lǐng)域。