水产品的新鲜度是决定水产品品质的关键因素,是影响消费者选择的重要因素之一。通常需要测定与新鲜度相关的指标来确定水产品的新鲜度,但这些传统检测方法需要仪器设备以及复杂的操作过程才能实现,如何快速、实时的检测水产品新鲜度是亟需解决的问题。新鲜度比色指示卡可通过底物的颜色变化实时监测食品的新鲜度,从而将新鲜度信息转化为颜色信息,实现新鲜度的快速检测。比色指示卡一般含有具有颜色变化的显色底物和基体材料两部分组成。其中,纳米酶具有独特的表面电子转移以及储放氧能力,可以通过氧化还原反应使其颜色迅速发生变化,成为显色底物的优良选择。因此,基于纳米酶的比色指示卡检测方法成为近年来研究的热点。基于此,本文提出了一种氧化铈纳米酶(CeNPs)指示卡,利用氧化铈的氧化还原变色能力来监测虾腐败过程中产生的次黄嘌呤(HX)含量,HX的含量变化理论上代表了虾肌肉中三磷酸腺苷(ATP)的降解情况,因而通过监测HX含量可实现虾的新鲜度快速检测。本文主要研究结果如下:1.氧化铈纳米酶纸基比色指示卡的工艺优化及性能研究。首先采用了溶胶-凝胶法将氧化铈固定在纤维素滤纸上构建了一种机械性能良好的纸基新鲜度检测指示卡。并进一步对CeNPs检测HX的显色原理及可行性进行了验证和分析,然后以浸泡液浓度、超声时间、浸泡时间、检测behavioral immune system时间为指标对指示卡的制备过程进行工艺优化,得出了最适宜的制备工艺参数。CeNPs浸泡液浓度为8%,超声时间为6 h,浸泡时间为10 min,检测时间为10 min。通过扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)对该纸基比色指示卡的结构进行了分析,结果表明氧化铈均匀沉积在纤维素滤纸上。纸基比色指示卡对不同浓度的HX产生由淡黄色到橘黄色的颜色变化,灵敏度为0.025 mmol/L。但是由于纸基负载氧化铈的含量有限,导致指示卡的颜色变化不够明显、灵敏度不够高,因此我们在后续研究中进一步将CeNPs引入到明胶膜基质中,来提高指示卡的检测性能。2.氧化铈纳米酶膜基比色指示卡LGK-974体内的工艺优化及性能研究。基于上述研究,研究以明胶和戊二醛为原料采用一步交联法构建了一种稳定的三维网络结构来提高指示卡中氧化铈负载量,从而提高对HX的显色和灵敏度。考察了不同CeNPs的添加量对膜基比色指示卡结构、性能及灵敏度的影响。结果表明:CeNPs与明胶之间存在氢键相互作用,随着CeNPs添加量的增加,明胶/甘油/戊二醛(G/Glu/Gly)膜中相互交联的网络结构被破坏。形态学分析结果表明添加CeNPs后,CeNPs成功负载在膜上,膜基比色指示卡粗糙度增加但表面依然光滑,且具有更大的接触面积;CeNPs的添加对拉伸强度(TS)的影响不显著,断裂伸长率(EB)有降低趋势;水蒸气透过率(WVP)呈先增加后降低再增加的趋势,阻隔性能优异;膜基比色指示卡的颜色逐渐加深,透光率呈下降趋势。综合考虑比色指示卡的性能,CeNPs的适宜添加量为25%(w/w,明胶)。明胶的三维网络结构增加了 CeNPs固定在明胶基质的量,提高了膜基比色指示卡的灵敏度(0.0062 mmol/L),且膜基比色指示卡对HX具有高特异性及相关性y=63.605x+2NSC 125973 IC500.170(R2=0.9823)。3.膜基新鲜度检测指示卡在检测虾新鲜度中的应用。为了准确监测虾的新鲜度,研究测定了虾在贮藏过程中pH值、挥发性盐基氮(TVB-N)、菌落总数(TVC)的值,构建了虾新鲜度由新鲜、次新鲜到腐败的变化过程。然后将上述膜基指示卡应用于虾新鲜度检测,构筑虾的新鲜度指标与膜色度值的相关性关系。结果表明,膜的颜色变化与虾的pH、TVB-N、TVC值等新鲜度指标变化趋势相同,都呈显著上升趋势。在检测过程中膜呈现出从乳白色到深橘色的肉眼可见的颜色变化,能够明显区分虾的新鲜、次新鲜和完全变质的三种状态。同时通过液相进一步测定了虾样中真实HX含量,结果表明膜基指示卡检测结果与HX真实含量趋势相同,该结果验证了膜基指示卡在检测虾新鲜度方面的可靠性及可行性。