[發明專利]一種計數型傳感陣列指示標簽及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202110291244.X
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN113092455B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 黎厚斌;王冠楠;張濤;程嘉薇;賀惠;張路遙;馬俊;王軒
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G01N21/78
• 分類號: G01N21/78
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 王琪

本發明公開了一種計數型傳感陣列指示標簽及其制備方法與應用，計數型傳感陣列標簽在普通的比色型新鮮度指示標簽或比色型陣列新鮮度指示標簽的基礎上，篩選出兩種及以上對單一腐敗特征氣體響應的化學指示劑，這些化學指示劑具有相同的顏色變化范圍，但對腐敗特征氣體的響應靈敏度卻不相同。通過將這些化學指示劑按照不同的比例混合，得到的混合指示劑變色即將結束時可以找到顏色相同的時刻，而不同時刻對應的腐敗特征氣體濃度卻不相同。將經過篩選后的不同配比的化學指示劑按一定順序轉移固定到基材上，制成傳感陣列標簽，不同的腐敗特征氣體濃度下，就會存在不同個數的陣列點達到相同顏色，通過統計其個數，即可推斷食品新鮮度。

技術領域

本發明屬于食品安全檢測領域，具體涉及一種計數型傳感陣列指示標簽，以及該傳感陣列標簽的制備方法與在食品新鮮度檢測方面的應用。

技術背景

隨著生活水平的不斷提高，人們對食品安全也越發重視。食品的新鮮程度是影響食品品質、食用安全的重要因素之一。食品新鮮度不僅決定著商品的價格，也是影響消費者購買意愿與食用者健康的關鍵指標。目前，食品質量安全指標主要有理化指標(揮發性鹽基氮，簡稱TVB-N)，微生物指標(菌落總數，簡稱TVC)和感官指標等。前兩者需要通過專門的儀器設備，且檢測操作過程繁瑣嚴格。而感官指標需要經過專門訓練的人員充當評價者并按標準進行打分，主觀性強。因此，尋求一種能實時監測、快捷便利的食品質量狀態評價工具對于食品供應鏈各環節的參與者和消費者來說尤為重要。

到目前為止，無損、快速同時相對便捷的食品新鮮度檢測方式主要包括電子鼻或電子舌傳感器、生物傳感器以及比色型新鮮度標簽三大類。電子舌與電子鼻伴隨仿生技術發展起來，根據動物舌與鼻分辨物質種類的模式識別方式，使用多種傳感物質制成陣列傳感器，進行交叉響應，得到特定物質或特定狀態的“指紋圖譜”，從而對食品新鮮度進行區分，公開號CN102660629A專利公開了一種基于嗅覺可視化技術快速鑒別禽肉優勢腐敗菌的方法，通過圖像采集裝置得到氣體傳感陣列圖像，通過與預先得到的豬肉優勢腐敗菌判別模型對比，可以鑒別未知的優勢腐敗菌；生物傳感器將生物材料作為識別元件與換能器件結合，將生化信號以可定量的光或電信號的形式輸出以完成對特定底物的檢測，公開號CN206975037U專利公開了一種帶有生物酶傳感器的食品安全快速檢測儀，可以對農藥殘留的果蔬進行檢測；而比色型新鮮度標簽使用對腐敗特征氣體敏感的指示劑，通關觀測指示標簽的顏色變化對食品新鮮度進行判斷，公開號CN110618116A專利公開了一種肉類新鮮度指示標簽的制備方法，將標簽與肉類共存后，分別得到可見光比色卡與熒光比色卡，通過待測肉類的標簽顏色變化與比色卡進行對比，實現肉類新鮮度的可視化檢測。

但是上述三類新鮮度檢測方式均存在缺陷，限制了它們在實際生活場景中的應用。對于電子鼻或電子舌，形成的“指紋圖譜”相對復雜，需要借助專業精準的圖像采集儀器才能對檢測圖樣進行采集和分析，并且檢測圖樣的觀測需要相對標準的觀測環境，在實際應用場景中，這種方式的新鮮度檢測成本高昂，操作不便，不具備推廣前景；生物傳感器存在繁瑣的樣品制備過程，對測試條件的要求也比較苛刻，同時生物材料的高度選擇性，導致在實際應用時無法應對復雜環境的干擾，影響實驗結果的準確性；比色型新鮮度指示標簽雖可以不借助復雜的分析工具，只觀測標簽的顏色變化程度，但比色過程過于主觀，個體間的判別誤差很大，對新鮮度判斷的準確性無法保證，此外，現實生活中許多個體存在色弱甚至色盲的情況，無法對顏色變化做出正確判斷，導致指示標簽失效。

綜上所述，實際應用中檢測精度與檢測成本及操作難易程度等存在矛盾，相互制約。因此，如何在其中找到平衡，開發一種制作成本低、應用場景廣、檢測損失小、檢測準度高和環境友好型等多特點集成的新鮮度指示方法是需要解決的一個關鍵問題。