食品激活的微针传感器,用于实时,颜值测量预包装食品的破坏监测

科学领域:

• 食品科学 食品科学 食品科学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 分析化学 分析化学

背景情况:

• 全球日益严重的粮食不安全需要创新解决方案,以尽量减少食物浪费.
• 目前用于评估食物腐烂的方法通常耗时,昂贵或需要实验室设备.
• 迫切需要可访问的,实时的食品变质检测技术.

研究的目的:

• 开发一种廉价的色度测量传感器,用于实时评估食品腐败情况.
• 在食品环境中使用脱水的等微针来创建传感器,这些微针在食品环境中过渡到水凝传感状态.
• 在微针传感器中嵌入食品衍生的安托西亚宁,用于基于pH值的腐烂监测.

主要方法:

• 制造脱水的凝微针,其中包含来自食品的安东素.
• 传感器应用于密封和未密封的鱼类产品进行非破坏性和快速测试.
• 对传感器响应的色度分析与定量损坏标记者相关联.
• 利用机器学习对基于图像的传感器颜色变化进行分类 (新鲜与破坏).

主要成果:

• 微针传感器在与食物接触时显示出快速过渡到水凝状态.
• 传感器中明显的颜色变化与定量食品腐烂标记有很强的相关性.
• 传感器成功穿透密封鱼类产品的包装,用于现场监测.
• 使用机器学习的智能手机图像分析准确地分类了新鲜 versus 坏的鱼类产品.

结论:

• 开发的基于微针的色度传感器提供了一种廉价且有效的实时食品腐败检测方法.
• 这项技术有可能通过赋予消费者和生产者独立监测能力来显著减少食物浪费.
• 机器学习的整合通过消除读出模两可,提高了传感器的可靠性.