二氧化硫（SO2）气体可有效抑制病原微生物的生长，国际上已将其用于商业食品包装，以保持食品的高品质并降低食源性疾病的发生率。然而，目前主流的二氧化硫检测方法要么是大型昂贵的仪器，要么是合成的化学标签，不适用于食品包装中的大规模气体检测。
近日，天津大学Meng Gao，Ruixiang Yan基于天然PD开发了一种灵活、稳定、高灵敏度的比色SO2检测标签，用于实时食品质量预测。
文章要点
1）PD粉末提取自矮牵牛花，当暴露于SO2气体时，在溶液中表现出从红色到无色的快速比色响应，总色差(ΔE)的最大调制达到74.8，检测限低至1.52ppm.这种反应归因于在矮牵牛花素分子最活跃的C-2和C-4位点引入HSO3-离子，导致无色亚硫酸盐化合物的产生。
2）为了制造天然、安全、亲水、灵活、稳健的基于PD的SO2检测标签，将PD染色的带负电荷的海藻糖溶液和带正电荷的壳聚糖溶液通过逐层组装方法交替涂覆在PLA基板上。标签展示在葡萄包装内，检测嵌入的SO2含量，用于实时预测水果新鲜度。PD-SDL的颜色变化可用于通过跟踪嵌入的SO2气体的浓度来监测食品保质期。
3）由于已发现SO2可有效抑制致病真菌引起的灰霉病，灰霉病可感染全球200多种作物，包括水果、蔬菜和观赏作物，因此我们开发的PD-SDL具有潜在的各种SO2修饰的应用日常生活、食品储存和供应链中的包装系统。为进一步推动标签在科学研究和商业化产业中的发展，可着力提高响应率，尽量减少响应波动，扩大食品适用范围。
参考文献
Liubo Yuan, et al, A Biomass-Based Colorimetric Sulfur Dioxide Gas Sensor for Smart Packaging, ACS Nano, 2023
DOI: 10.1021/acsnano.3c00530
https://doi.org/10.1021/acsnano.3c00530
