DOI:10.1016/j.snb.2021.129535

荧光传感器的低灵敏度限制了海鲜新鲜度的现场视觉检测。为了解决这些问题，本研究设计了一种新型智能纳米纤维比率荧光传感器，称为BAsCNF，其使用由TEMPO氧化产生的纤维素纳米纤维（CNF）（TO-CNFs）作为骨架，分别以异硫氰酸荧光素和原卟啉IX改性的纳米纤维作为指示剂和内部参考。具有纳米级特征的TO-CNFs改善了BAsCNF膜的透气性，这赋予了传感器对生物胺（BAs）的出色响应性能。因此，随着BAs浓度的增加，BAsCNF产生了从红色到黄绿色的明显颜色变化，其中BAs的检测限低至1ppm。同时，BAsCNF在虾类和猪肉新鲜度检测中的变色趋势与贮藏过程中挥发性盐基总氮含量、菌落总数等关键指标的变化趋势一致。结果表明，BAsCNF传感器具有很高的检测精度，在食品安全领域具有广阔的应用前景。

图1.生物胺响应型智能纤维素纳米纤维薄膜（BAsCNF）的制备和应用。

图2.（a）CF、TO-CNFs、CA、CA-FITC和CA-PpIX的固态13C NMR光谱；（b）CA、CA-FITC和CA-PpIX的FTIR光谱；（c）CA-FITC和（d）CA-PpIX的1H NMR光谱。

图3.（a）CF、TO-CNFs、CA、CA-FITC和CA-PpIX的宽扫描XPS；（b）CF，（c）TO-CNFs，（d）CA，（e）CA-FITC和（f）CA-PpIX的C1s XPS光谱的去卷积峰。

图4.（a）BAsCNF的SEM和（b）映射图，以及（c）TO-CNFs，（d）CA，（e）CA-FITC和（f）CA-PpIX的TEM图像。（g）在不同TO-CNFs比率下所制备的BAsCNF的氧气透过率。

图5.（a）CA-FITC和CA-PpIX的激发和发射光谱。（b）CA-PpIX和（c，e）CA-FITC对不同BAs（3000ppm）的荧光响应。（d）CA-FITC对不同浓度（0、1、3.5、7、10、30、70、100、500、1000、3000、7000、10000、15000、20000、25000和30000ppm）生物胺的荧光响应。（f）在不同浓度的生物胺中，CA-FITC在528nm处的荧光发射强度的变化趋势。

图6.（a）具有不同CA-PpIX和CA-FITC比例的BAsCNF颜色。（b）BAsCNF对不同浓度（0、10、30、70、100、500、1000、3000、7000、10000和20,000ppm）生物胺的荧光响应。（c）不同浓度（0、1、10、100、1000、10000和20,000ppm）BAs溶液中BAsCNF的实验室颜色模型分析。（d）BAsCNF的再生性能。（e）25℃下放置在虾中的BAsCNF的红-绿-蓝（RGB）颜色模型分析。

图7.使用BAsCNF在不同温度（25℃，10℃，3℃，-18℃）下监测基围虾（11.5g）的新鲜度。

图8.（a）在25℃、10℃、3℃和-18℃下储存的虾的TVBN和菌落总数的变化。（b）用于判断食品新鲜度和TVBN含量范围（mg/100g）的食品包装专用彩色标签。（c）在不同温度下储存的鲜虾的TVBN和（d）菌落总数随时间的变化。

图9.（a，c）与BAs反应的FITC的C1s光谱，（b）1H NMR和（d）拉曼光谱。

图10.BAsCNF对BAs的可能检测机制。