DOI:10.1016/j.lwt.2020.109493
比色指示劑在智能食品包裝應用中非常有效。姜黃素作為一種天然食品著色劑，是檢測食品變質過程中產生的堿性化合物的有前途的比色指示劑。在這項研究中，開發了一種姜黃素負載的電紡無紡布，用于檢測胺，胺是魚類和水產品的主要腐敗揮發物。通過將姜黃素（0.32％w/v）分散在14％（w/w）聚乙烯吡咯烷酮（PVP）或將9％（w/w）乙基纖維素（EC）/0.2％（w/w）聚環氧乙烷（PEO）溶液分散在無水乙醇中，制備了用于靜電紡絲的紡絲原液。通過自由表面靜電紡絲法制備了姜黃素負載的無紡布，隨后對其進行胺檢測的表征。當暴露于胺揮發物時，無紡布指示劑會呈現出顯著的黃色到橙色/紅色的過渡，同時姜黃素的熒光強度也會降低。基于EC/PEO和PVP的無紡布在0.2 mmol水平下均能辨別6種不同的揮發性胺（三甲胺、氨、二甲胺、三乙胺、哌啶和肼）。與兩種無紡布載體相比，EC/PEO產生的纖維直徑較小（1.06μm），姜黃素負載率（91％）比PVP衍生的纖維（負載率為83％，直徑為1.52μm）高。除TMA外，使用EC/PEO基纖維進行胺檢測的檢出限（LOD）和定量限（LOQ）均低于PVP基纖維。
圖1.姜黃素負載無紡布的自由表面靜電紡絲實驗裝置示意圖。
圖2.（A）姜黃素暴露于TMA后的結構變化。（B）在室溫下，當存在不同濃度的TMA時，姜黃素（在乙醇中為0.02％w/v）的顏色響應。
圖3.（A）在不添加胺（僅姜黃素），和添加0.1 mmol不同揮發物：氨、TMA、DMA、TEA、哌啶和肼的情況下，0.005％（w/v）姜黃素在乙醇中的紫外-可見吸收光譜（300-700 nm）和（B）熒光發射光譜（440-800 nm）（λex=425 nm）
圖4.（A）原始EC/PEO纖維、（B）姜黃素負載的EC/PEO纖維、（C）原始PVP纖維和（D）姜黃素負載的PVP纖維的SEM顯微照片和纖維尺寸分布（n=200）。每個樣品的纖維直徑平均值±標準偏差顯示在每個纖維尺寸分布直方圖的頂部，不同的上標字母代表顯著性差異（p<0.05）。
圖5.（A）純姜黃素粉末、（B）原始（“EC/PEO對照”）和負載有姜黃素的EC/PEO纖維、（C）原始（“PVP對照”）和負載有姜黃素的EC/PEO纖維（“PVP姜黃素”）的ATR-FTIR光譜，光譜范圍為2000-600 cm-1。
圖6.EC/PEO基和PVP基電紡纖維在日光（上圖）和365 nm紫外線（下圖）下對0.2 mmol不同胺的代表性顏色響應照片，其中“對照”表示不添加胺的電紡纖維。
圖7.姜黃素負載的（A）EC/PEO基和（B）PVP基電紡無紡布的HCA樹狀圖，以及（C）EC/PEO基和（D）PVP基電紡無紡布在室溫下辨別0.2 mmol TMA、氨（“Am”）、DMA、TEA、哌啶（“Pi”）和肼（“Hy”）的PCA圖（n=5）。
圖8.在22±1℃、各種濃度水平（n=5）下，使用負載有姜黃素的2x2 cm2 EC/PEO基纖維檢測（A）氨和（B）TMA以及使用負載有姜黃素的2x2 cm2 PVP基纖維檢測（C）氨和（D）TMA的總體顏色變化（ΔE）。每個圖中的不同字母代表不同胺濃度之間的顯著性差異（p<0.05）。
