[发明专利]一种计数型传感阵列指示标签及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种计数型传感阵列指示标签及其制备方法与应用，计数型传感阵列标签在普通的比色型新鲜度指示标签或比色型阵列新鲜度指示标签的基础上，筛选出两种及以上对单一腐败特征气体响应的化学指示剂，这些化学指示剂具有相同的颜色变化范围，但对腐败特征气体的响应灵敏度却不相同。通过将这些化学指示剂按照不同的比例混合，得到的混合指示剂变色即将结束时可以找到颜色相同的时刻，而不同时刻对应的腐败特征气体浓度却不相同。将经过筛选后的不同配比的化学指示剂按一定顺序转移固定到基材上，制成传感阵列标签，不同的腐败特征气体浓度下，就会存在不同个数的阵列点达到相同颜色，通过统计其个数，即可推断食品新鲜度。

技术领域

本发明属于食品安全检测领域，具体涉及一种计数型传感阵列指示标签，以及该传感阵列标签的制备方法与在食品新鲜度检测方面的应用。

技术背景

随着生活水平的不断提高，人们对食品安全也越发重视。食品的新鲜程度是影响食品品质、食用安全的重要因素之一。食品新鲜度不仅决定着商品的价格，也是影响消费者购买意愿与食用者健康的关键指标。目前，食品质量安全指标主要有理化指标(挥发性盐基氮，简称TVB-N)，微生物指标(菌落总数，简称TVC)和感官指标等。前两者需要通过专门的仪器设备，且检测操作过程繁琐严格。而感官指标需要经过专门训练的人员充当评价者并按标准进行打分，主观性强。因此，寻求一种能实时监测、快捷便利的食品质量状态评价工具对于食品供应链各环节的参与者和消费者来说尤为重要。

到目前为止，无损、快速同时相对便捷的食品新鲜度检测方式主要包括电子鼻或电子舌传感器、生物传感器以及比色型新鲜度标签三大类。电子舌与电子鼻伴随仿生技术发展起来，根据动物舌与鼻分辨物质种类的模式识别方式，使用多种传感物质制成阵列传感器，进行交叉响应，得到特定物质或特定状态的“指纹图谱”，从而对食品新鲜度进行区分，公开号CN102660629A专利公开了一种基于嗅觉可视化技术快速鉴别禽肉优势腐败菌的方法，通过图像采集装置得到气体传感阵列图像，通过与预先得到的猪肉优势腐败菌判别模型对比，可以鉴别未知的优势腐败菌；生物传感器将生物材料作为识别元件与换能器件结合，将生化信号以可定量的光或电信号的形式输出以完成对特定底物的检测，公开号CN206975037U专利公开了一种带有生物酶传感器的食品安全快速检测仪，可以对农药残留的果蔬进行检测；而比色型新鲜度标签使用对腐败特征气体敏感的指示剂，通关观测指示标签的颜色变化对食品新鲜度进行判断，公开号CN110618116A专利公开了一种肉类新鲜度指示标签的制备方法，将标签与肉类共存后，分别得到可见光比色卡与荧光比色卡，通过待测肉类的标签颜色变化与比色卡进行对比，实现肉类新鲜度的可视化检测。

但是上述三类新鲜度检测方式均存在缺陷，限制了它们在实际生活场景中的应用。对于电子鼻或电子舌，形成的“指纹图谱”相对复杂，需要借助专业精准的图像采集仪器才能对检测图样进行采集和分析，并且检测图样的观测需要相对标准的观测环境，在实际应用场景中，这种方式的新鲜度检测成本高昂，操作不便，不具备推广前景；生物传感器存在繁琐的样品制备过程，对测试条件的要求也比较苛刻，同时生物材料的高度选择性，导致在实际应用时无法应对复杂环境的干扰，影响实验结果的准确性；比色型新鲜度指示标签虽可以不借助复杂的分析工具，只观测标签的颜色变化程度，但比色过程过于主观，个体间的判别误差很大，对新鲜度判断的准确性无法保证，此外，现实生活中许多个体存在色弱甚至色盲的情况，无法对颜色变化做出正确判断，导致指示标签失效。

综上所述，实际应用中检测精度与检测成本及操作难易程度等存在矛盾，相互制约。因此，如何在其中找到平衡，开发一种制作成本低、应用场景广、检测损失小、检测准度高和环境友好型等多特点集成的新鲜度指示方法是需要解决的一个关键问题。