决定动物肉安全和质量的最重要因素之一是其新鲜度。现代技术使得长期保存食物成为可能,因此肉类可以运往世界各地,并在动物去世后很长时间内食用。
生物传感器通过检测来自肉类的溶液样品中的黄嘌呤和次黄嘌呤 (HXA) 来确定肉类的新鲜度。图片来源:Ngo Thi Hong Le
随着全球肉类消费率的上升,有效的适合年龄的干预措施变得越来越必要。
尽管技术进步可以尽可能长时间地保存肉类,但某些老化过程无法阻止。细胞从呼吸过程中产生的三磷酸腺苷 (ATP) 分子获取能量。
当动物停止呼吸时,ATP 的合成就会停止,并且仍然存在的分子会分解成酸,从而降低安全性和风味。在此转变中,黄嘌呤和次黄嘌呤 (HXA) 是中间相。评估它们在肉类中的常见程度可以表明肉类的新鲜程度。
来自越南科学技术研究院、VNU科技大学、河内科技大学和俄罗斯科学院的研究人员在AIP Publishing出版的AIP Advances上创建了一种生物传感器,通过用氧化锌修饰石墨烯电极来测量HXA纳米颗粒。该团队使用猪肉来证明传感器的有效性。
虽然有多种 HXA 传感技术可用,但它们可能昂贵、耗时,并且需要专业知识。
与高效液相色谱、气相色谱、质谱、原子分子光谱、核磁共振波谱等现代食品检测方法相比,我们的传感器等生物传感器在时间、便携性、高灵敏度和选择性方面具有优越的优势。
Ngo Thi Hong Le,研究作者,越南科学技术研究院
脉冲激光用于将用于制造传感器的聚酰亚胺薄膜转变为多孔石墨烯。额外的氧化锌纳米粒子将 HXA 分子吸引到电极表面。由于 HXA 氧化并将其电子转移到电极,电极的电压出现峰值。由于 HXA 与电压增加之间的线性关系,可以轻松确定 HXA 含量。
研究人员对含有已知量 HXA 的溶液进行了测试,以评估传感器的性能。凭借出色的性能,研究人员使用超市购买的猪里脊肉来衡量生物传感器的实用性。该传感器具有低检测限、良好的检测范围和超过 98% 的准确度。
在越南,猪肉是消费最多的肉类。因此,猪肉质量监测是我国食品行业的重要要求之一,也是我们优先考虑的原因。
Ngo Thi Hong Le,研究作者,越南科学技术研究院
这种生物传感器可以评估任何肉制品,而不仅仅是猪肉。
期刊参考:
Le, H. T. N., et al. (2024) Non-enzymatic electrochemical sensor based on ZnO nanoparticles/porous graphene for the detection of hypoxanthine in pork meat. AIP Advances. https://doi.org/10.1063/5.0190293
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