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内蒙古农业大学孙文秀:聚乳酸/花青素纳米纤维显色膜的制备及其对低浓度细菌污染的顶空检测

学术动态    2022-07-06 16:40

DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2022.06.034

 

由于细菌污染对人类构成重大威胁,因而早期检测对于保障饮食安全和身体健康至关重要。在此,研究者采用静电纺丝法制备了一种以聚乳酸(PLLA)为载体,以花青素为指示材料的纳米纤维显色膜。结果表明,PLLA/0.8CY纳米纤维显色膜具有疏水性(水接触角为102.4°),含有平均直径为750nm的均匀纳米纤维。此外,薄膜的湿度不敏感性、可重复使用性、颜色稳定性和氨敏感性(检测限35.39ppm)使其能够更加准确且快速地进行细菌检测,具有一定的环保性。在模型菌株大肠杆菌和单核细胞增生李斯特菌之后,该薄膜能够感应到102CFU/mL的革兰氏阳性和阴性细菌。因此,PLLA/0.8CY纳米纤维显色膜能够对低水平的细菌污染进行顶空无损检测。

 

图1.纤维的SEM图像和直径分布:PLLA的SEM图像(a),PLLA/0.4CY的SEM图像(b),PLLA/0.8CY的SEM图像(c),PLLA的直径分布(d),PLLA/0.4CY的直径分布(e),PLLA/0.8CY的直径分布(f)。

 

图2.纳米纤维薄膜的FT-IR光谱:CY(a)、PLLA(b)、PLLA/0.4CY(c)和PLLA/0.8CY(d)。

 

图3.纳米纤维薄膜的水接触角:PLLA(a)、PLLA/0.4CY(b)和PLLA/0.8CY(c)。

 

图4.PLLA/0.8CY纳米纤维薄膜在不同湿度条件下的色值:薄膜色值(a),薄膜色相角和色度(b)。注:*表示组间存在显著差异(P < 0.05)。

 

图5.PLLA/0.8CY纳米纤维薄膜经过4个循环极端环境检测后的色值。

 

图6.PLLA/0.8CY纳米纤维膜在储存过程中的ΔE(总颜色变化)。

 

图7.PLLA/0.8CY纳米纤维薄膜对不同浓度氨的颜色响应:氨反应后的照片(a),氨反应后薄膜的色值(b),薄膜对氨的检测限(LOD)(c)。

 

图8.花青素在不同培养基中的化学结构。