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LWT Food Sci. Technol.:姜黄素负载电纺无纺布作为挥发性胺的比色指示剂

DOI:10.1016/j.lwt.2020.109493

比色指示剂在智能食品包装应用中非常有效。姜黄素作为一种天然食品着色剂,是检测食品变质过程中产生的碱性化合物的有前途的比色指示剂。在这项研究中,开发了一种姜黄素负载的电纺无纺布,用于检测胺,胺是鱼类和水产品的主要腐败挥发物。通过将姜黄素(0.32%w/v)分散在14%(w/w)聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或将9%(w/w)乙基纤维素(EC)/0.2%(w/w)聚环氧乙烷(PEO)溶液分散在无水乙醇中,制备了用于静电纺丝的纺丝原液。通过自由表面静电纺丝法制备了姜黄素负载的无纺布,随后对其进行胺检测的表征。当暴露于胺挥发物时,无纺布指示剂会呈现出显著的黄色到橙色/红色的过渡,同时姜黄素的荧光强度也会降低。基于EC/PEO和PVP的无纺布在0.2 mmol水平下均能辨别6种不同的挥发性胺(三甲胺、氨、二甲胺、三乙胺、哌啶和肼)。与两种无纺布载体相比,EC/PEO产生的纤维直径较小(1.06μm),姜黄素负载率(91%)比PVP衍生的纤维(负载率为83%,直径为1.52μm)高。除TMA外,使用EC/PEO基纤维进行胺检测的检出限(LOD)和定量限(LOQ)均低于PVP基纤维。

图1.姜黄素负载无纺布的自由表面静电纺丝实验装置示意图。

图2.(A)姜黄素暴露于TMA后的结构变化。(B)在室温下,当存在不同浓度的TMA时,姜黄素(在乙醇中为0.02%w/v)的颜色响应。

图3.(A)在不添加胺(仅姜黄素),和添加0.1 mmol不同挥发物:氨、TMA、DMA、TEA、哌啶和肼的情况下,0.005%(w/v)姜黄素在乙醇中的紫外-可见吸收光谱(300-700 nm)和(B)荧光发射光谱(440-800 nm)(λex=425 nm)

图4.(A)原始EC/PEO纤维、(B)姜黄素负载的EC/PEO纤维、(C)原始PVP纤维和(D)姜黄素负载的PVP纤维的SEM显微照片和纤维尺寸分布(n=200)。每个样品的纤维直径平均值±标准偏差显示在每个纤维尺寸分布直方图的顶部,不同的上标字母代表显著性差异(p<0.05)。

图5.(A)纯姜黄素粉末、(B)原始(“EC/PEO对照”)和负载有姜黄素的EC/PEO纤维、(C)原始(“PVP对照”)和负载有姜黄素的EC/PEO纤维(“PVP姜黄素”)的ATR-FTIR光谱,光谱范围为2000-600 cm-1。

图6.EC/PEO基和PVP基电纺纤维在日光(上图)和365 nm紫外线(下图)下对0.2 mmol不同胺的代表性颜色响应照片,其中“对照”表示不添加胺的电纺纤维。

图7.姜黄素负载的(A)EC/PEO基和(B)PVP基电纺无纺布的HCA树状图,以及(C)EC/PEO基和(D)PVP基电纺无纺布在室温下辨别0.2 mmol TMA、氨(“Am”)、DMA、TEA、哌啶(“Pi”)和肼(“Hy”)的PCA图(n=5)。

图8.在22±1℃、各种浓度水平(n=5)下,使用负载有姜黄素的2x2 cm2 EC/PEO基纤维检测(A)氨和(B)TMA以及使用负载有姜黄素的2x2 cm2 PVP基纤维检测(C)氨和(D)TMA的总体颜色变化(ΔE)。每个图中的不同字母代表不同胺浓度之间的显著性差异(p<0.05)。

链接地址:http://www.espun.cn/News/Detail/43269

文章来源:易丝帮

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