荧光/比色pH响应性纳米复合材料及其制备方法和应用

本发明属于食品新鲜度监测材料，具体涉及荧光/比色ph响应性纳米复合材料，还涉及荧光/比色ph响应性纳米复合材料的制备方法和应用。

背景技术：

1、食品在采后贮运过程中易发生呼吸代谢和微生物腐败，导致品质下降和大量损耗。开发实时监测食品新鲜度和品质变化的智能包装指示技术可延长货架期、保质锁鲜、减损增值。智能包装指示技术在食品质量监测方面具有响应迅速、指示灵敏等显著优势，在食品品质智能化管控领域具有广阔应用前景。相较于其他智能包装材料，ph响应型智能包装材料应用最为广泛。

2、智能ph响应型复合膜是ph响应型智能包装材料的重要形式，通常由成膜基材和ph响应材料构成，能够在一定程度上反映食品的新鲜度。相比合成的ph响应材料，天然来源的ph响应材料具有丰富的颜色、易于获取、无毒、安全和高ph响应性等优势，天然生物聚合物作为成膜基材具有良好的生物相容性、可用性、生物降解性、稳定性、无毒性和良好的成膜能力等优点。现有的ph响应材料比如甲酚红、酚酞、姜黄素、花青素等，主要依赖于单一的比色信号进行新鲜度指示。然而，在实际食品监测场景中，单一的比色信号极易受到光照和温度等外部因素的影响，导致响应信号的可辨识度和准确性显著下降，难以实现对食品新鲜度的可靠监测。

3、因此，亟需一种具有双重响应信号、监测准确性高的ph响应材料，以用于食品新鲜度监测。

技术实现思路

1、本发明的第一个目的是提供荧光/比色ph响应性纳米复合材料，解决了现有技术中存在单一比色信号易受环境干扰、监测准确性不足的问题。

2、本发明的第二个目的是提供荧光/比色ph响应性纳米复合材料的制备方法。

3、本发明的第三个目的是提供荧光/比色ph响应性纳米复合材料的应用。

4、本发明所采用的第一个技术方案是，荧光/比色ph响应性纳米复合材料的制备方法，具体按照以下步骤进行实施：

5、步骤1，膜基质溶液的制备；

6、步骤2，采用抗溶剂沉淀法制备杨梅素纳米棒溶液；

7、步骤3，制备伞形酮溶液；

8、步骤4，将步骤2制得的杨梅素纳米棒溶液与步骤3制得的伞形酮溶液混合，超声处理，制备杨梅素纳米棒—伞形酮复合液；

9、步骤5，制备杨梅素纳米棒—伞形酮复合材料。

10、本发明的特征还在于：

11、步骤1具体为：

12、步骤1.1，称取0.14g-0.26g的羧基化纤维素纳米纤维、0.04g-0.08g的甘油，依次加入到7ml-13ml的去离子水中，室温持续搅拌20min-40min得到成膜液a；

13、步骤1.2，称取0.2g-0.36g的卡拉胶、0.06g-0.11g的甘油，依次加入到7ml-13ml的去离子水中，在85℃-90℃恒温水浴中持续搅拌，并加热20min-40min得到成膜液b。

14、步骤2具体为：称取2.5mg-10mg的杨梅素粉末，加入0.5ml-2ml的乙醇溶解，将溶解后的溶液逐滴加入至5ml-20ml的去离子水中，在超声细胞破碎仪作用下，功率为750w，超声处理10min-30min，每超声2s间歇2s，得到杨梅素纳米棒溶液。

15、步骤3具体为：称取0.3mg-0.7mg的伞形酮，加入到100ml的去离子水中，得到伞形酮溶液。

16、步骤4具体为：将1ml-4ml杨梅素纳米棒溶液与1ml-4ml的伞形酮溶液混合，持续超声10min得到杨梅素纳米棒—伞形酮复合液。

17、步骤5具体为：

18、步骤5.1将杨梅素纳米棒—伞形酮复合液、成膜液a、成膜液b混合，在40℃恒温水浴中持续搅拌，并加热30min-90min，转速为700r/min-900r/min，恒温静置消泡得到成膜液c；

19、步骤5.2将成膜液c倒入培养皿中，放置在温度25℃，相对湿度50%的恒温恒湿箱中，干燥20h-24h，得到杨梅素纳米棒—伞形酮复合材料。

20、本发明所采用的第二个技术方案是，荧光/比色ph响应性纳米复合材料方法制备得到的荧光/比色ph响应性纳米复合材料。

21、本发明所采用的第三个技术方案是，荧光/比色ph响应性纳米复合材料在智能ph响应型复合膜中的应用。

22、本发明的有益效果是：本发明荧光/比色ph响应性纳米复合材料，是基于比色和荧光两种可视化的响应信号构建双模式ph响应材料，通过双重信号输出，实现内部交叉验证，以提升监测结果的可靠性，成功制备杨梅素纳米棒以及具有荧光/比色双模ph响应性的智能包装，具备良好的工程应用价值。

1.荧光/比色ph响应性纳米复合材料的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤进行实施：

2.根据权利要求1所述的荧光/比色ph响应性纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤1具体为：

3.根据权利要求2所述的荧光/比色ph响应性纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2具体为：称取2.5mg-10mg的杨梅素粉末，加入0.5ml-2ml的乙醇溶解，将溶解后的溶液逐滴加入至5ml-20ml的去离子水中，在超声细胞破碎仪作用下，功率为750w，超声处理10min-30min，每超声2s间歇2s，待乙醇挥发后，得到杨梅素纳米棒溶液。

4.根据权利要求3所述的荧光/比色ph响应性纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤3具体为：称取0.3mg-0.7mg的伞形酮，加入到100ml的去离子水中，得到伞形酮溶液。

5.根据权利要求4所述的荧光/比色ph响应性纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤4具体为：将1ml-4ml杨梅素纳米棒溶液与1ml-4ml的伞形酮溶液混合，持续超声10min得到杨梅素纳米棒-伞形酮复合液。

6.根据权利要求5所述的荧光/比色ph响应性纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤5具体为：

7.如权利要求1-6任一项所述的荧光/比色ph响应性纳米复合材料的制备方法制备得到的荧光/比色ph响应性纳米复合材料。

8.如权利要求1-6任一项所述的荧光/比色ph响应性纳米复合材料的制备方法制备得到的荧光/比色ph响应性纳米复合材料在智能ph响应型复合膜中的应用。