近日，中國農業科學院農產品加工研究所肉品科學與營養工程創新團隊成功研發了基于鹵素調控熒光碳點的肉品新鮮度智能檢測技術，相關成果發表于納米科學和技術領域國際頂級期刊《Nano Today》（JCR一區，IF=13.2）。加工所2021級博士研究生古明輝為論文第一作者，張德權研究員為通訊作者。該研究得到了國家重點研發計劃（2022YFD2100500）和山東省重點研發計劃（2023CXGC010708）的資助。
冷鮮肉因富含水分和營養物質，在儲運過程中易腐敗變質，因此造成巨大的資源浪費與經濟損失。針對這一難題，團隊以腐胺、尸胺等肉品腐敗的特征性生物胺為檢測靶標，創新性研發了鹵素摻雜策略的碳量子點熒光材料，攻克了傳統檢測技術依賴實驗室設備、耗時長且成本高的行業痛點。
科研人員采用氯、溴等鹵素原子摻雜策略，以鄰苯二胺和檸檬酸為前體，通過一鍋法合成多色熒光碳點。結果表明，鹵素通過修飾配體芳香環的電子結構，可顯著縮小材料能隙，誘導熒光紅移。當接觸腐敗生物胺時，氯摻雜碳點（ClOPD-CDs）熒光顏色從橙紅色變為亮黃色（色差ΔE=44.66，肉眼可辨），靈敏度較傳統探針提升數倍，并首次實現400-650 nm全可見光譜覆蓋。團隊基于此開發了智能手機檢測App，用戶僅需將熒光傳感標簽貼在不與肉接觸的包裝盒內側，3分鐘內即可完成揮發性堿性氮（TVB-N）含量的檢測，檢測精度達R?=0.9386，目前已完成了豬、牛、羊肉腐敗預警的實驗室應用驗證。
該研究不僅為肉品新鮮度檢測提供了新范式，其提出的鹵素調控碳點熒光響應體系還可拓展至水產品、乳制品等易腐食品的新鮮度快檢標簽研發，為食品安全領域技術創新提供重要參考。
文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.nantod.2025.102675
日期：2025-03-24
冷鮮肉因富含水分和營養物質，在儲運過程中易腐敗變質，因此造成巨大的資源浪費與經濟損失。針對這一難題，團隊以腐胺、尸胺等肉品腐敗的特征性生物胺為檢測靶標，創新性研發了鹵素摻雜策略的碳量子點熒光材料，攻克了傳統檢測技術依賴實驗室設備、耗時長且成本高的行業痛點。
科研人員采用氯、溴等鹵素原子摻雜策略，以鄰苯二胺和檸檬酸為前體，通過一鍋法合成多色熒光碳點。結果表明，鹵素通過修飾配體芳香環的電子結構，可顯著縮小材料能隙，誘導熒光紅移。當接觸腐敗生物胺時，氯摻雜碳點（ClOPD-CDs）熒光顏色從橙紅色變為亮黃色（色差ΔE=44.66，肉眼可辨），靈敏度較傳統探針提升數倍，并首次實現400-650 nm全可見光譜覆蓋。團隊基于此開發了智能手機檢測App，用戶僅需將熒光傳感標簽貼在不與肉接觸的包裝盒內側，3分鐘內即可完成揮發性堿性氮（TVB-N）含量的檢測，檢測精度達R?=0.9386，目前已完成了豬、牛、羊肉腐敗預警的實驗室應用驗證。
該研究不僅為肉品新鮮度檢測提供了新范式，其提出的鹵素調控碳點熒光響應體系還可拓展至水產品、乳制品等易腐食品的新鮮度快檢標簽研發，為食品安全領域技術創新提供重要參考。
文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.nantod.2025.102675
日期：2025-03-24
