[发明专利]一种可变色水凝胶微针贴片、制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种可变色水凝胶微针贴片、制备方法及其应用，属于食品检测技术领域。具体涉及一种可变色微针贴片的制备方法，包括以下步骤：(1)引发剂溶于超纯水中水浴加热得到溶液A，加入水凝胶材料制得水凝胶溶液，并将水凝胶溶液浇筑在模具上，负压除泡、浓缩干燥、固化制得水凝胶微针；(2)显色剂溶于无水乙醇和超纯水中得到溶液B，加入水凝胶材料、HRP、H₂O₂制得的可变色水凝胶微针贴片溶液，将其浇铸含有水凝胶微针的模具上；通过干燥而制得可变色水凝胶微针贴片，本发明的制备方法制得的微针贴片能穿透鱼肉对其产生的TVB‑N进行半定量，适合于鱼肉的简单、准确检测，有利于消费者购买到健康、优质的食品。

技术领域

本发明涉及食品检测技术领域，具体涉及一种可变色水凝胶微针贴片、制备方法及其应用，尤其涉及在鱼肉新鲜度检测中的应用。

背景技术

三文鱼，又名大马哈鱼或鲑鱼，广泛分布在北半球高纬度地区，为冷水域洄游鱼类，肉质鲜美，口感好，是制作刺身的优质原料。鱼类的质量和新鲜度受到多种因素的影响，储存不当极易腐烂，包括捕获技术、季节条件、搬运、加工和储存方法，三文鱼储存过程中对品质及微生物指标要求严格，其品质劣变主要是不饱和脂肪酸的氧化腐败，同时伴随着pH值变化和挥发性腐败气体的释放等，甚至会引发食源性疾病。因此鱼类新鲜度的测定对于确保消费者所食用的食品是安全和营养的非常重要。

当前，检测食品新鲜程度的方法多是利用非直接接触的方法，其基本原理是利用显色剂对从食物表面释放到包装顶部空间中的挥发性腐坏化合物进行检测，在包装中形成酸性(碱性)气氛使指示器材料变性从而产生颜色变化。这种非直接接触的方法尽管可以有效地避免染料迁移问题，保障食品不受到二次污染；但是只能针对于挥发性物质作出反应，外界环境中的气体(CO2、O2等)、水分等会与释放物相混合，因此非接触型新鲜度指示器会因包装中复杂的气体成分以及温度和湿度等因素会对检测结果造成影响。指示器不能准确判断食品新鲜度，无法检测到食品表面所分解的化合物，因此这种非接触式指示器对食品新鲜度的检测结果不够准确。而发展接触式指示器则需考虑选择安全无毒的指示器基材。

水凝胶是由极性官能团(如-OH、-COOH和-NH2)组成的三维亲水性聚合物网络，在吸收大量水时表现出膨胀行为。丝素蛋白是美国食品药品监督管理局(FDA)批准的用于生物医学应用的聚合物，如缝合线、组织再生和药物输送系统。丝素蛋白独特的分子结构，使得能够通过多种方法将其制备为水凝胶，这些水凝胶具有众多可调控的性能。迄今为止，比色水凝胶已发展成为包装技术中的智能生物传感器。例如，光子水凝胶已应用于光学传感设备，如湿度传感器，在食品和药品工业中起着至关重要的作用。然而，这些水凝胶的制备需要复杂且耗时的方法。

水凝胶微针分为天然水凝胶微针与合成水凝胶微针，分别由天然高分子(如透明质酸、明胶、琼脂和丝素蛋白等)和合成高分子(如聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、甲基丙烯酸类聚合物等)所制备，其中一些材料由于具有良好的生物相容性、可降解性和无毒性而受到越来越多的关注，使得水凝胶微针成为研究热点。将水凝胶与微针结合制成水凝胶微针贴片，大多数微针贴片应用于生物医学领域，特别是癌症治疗、皮肤病治疗、糖尿病治疗的胰岛素输送、血糖水平检测和疫苗，但应用在食品安全方面还鲜有报导。因此，如何开发具有简单技术的水凝胶微针贴片应用在食品安全检测领域具有潜在价值。

发明内容

针对现有技术存在的问题与不足，本发明提供一种可变色水凝胶微针贴片的制备方法及其应用。本发明的微针贴片可作为新鲜度指示器，更简单，准确的检测包装三文鱼的新鲜度。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

本发明的第一个方面，是提供一种可变色水凝胶微针贴片的制备方法，所述方法包括如下步骤：

(1)制备水凝胶微针：将引发剂LAP溶于超纯水中，水浴加热后，震荡溶解，得到溶液A；然后取水凝胶材料，将所述溶液A与所述水凝胶材料混合均匀制得水凝胶溶液；将所述水凝胶溶液浇铸在模具上，经数次负压除泡后，浓缩干燥，再经紫外光固化后，制得水凝胶微针；