Wenn Lebensmittel wie Fisch, Fleisch und Käse zerfallen, setzen sie eine Vielzahl von organischen Stickstoffverbindungen mit niedrigem Molekulargewicht frei, die als biogene Amine (BAs) bekannt sind. Während der Körper BAs in kleinen Mengen in Prozessen wie der Hormonsynthese verwendet, kann die Einnahme großer Mengen von BAs aus verdorbenen Lebensmitteln ernsthafte Gesundheitsprobleme verursachen.
Daher ist es wichtig, BAs während der Lagerung und Verteilung von Lebensmitteln zu erkennen. Dies motivierte ein Forscherteam, darunter Prof. Sungbaek Seo, außerordentlicher Professor für Biomaterialwissenschaften an der Pusan National University, einen tragbaren Molekularsensor zu entwickeln, der das Vorhandensein von BAs schnell durch Farbwechsel erkennt.
„Die schnelle und einfache Überwachung schädlicher BAs, die aus verdorbenen Lebensmitteln freigesetzt werden, könnte uns warnen, den Verzehr von verdorbenem Fleisch verhindern, die Lebensmittelqualität aufrechterhalten und weitere effektive Bedingungen für die Lagerung und Verteilung von Lebensmitteln in der Logistikkette schaffen“, bemerkt Prof. Seo.
Die Forscher haben diese neuartige Entwicklung in einem kürzlich in veröffentlichten Artikel detailliert beschrieben Lebensmittelchemie. Das Team kombinierte die ausgeprägte Farbänderungseigenschaft von Polydiacetylen (PDA)-basierten Hydrogelkügelchen bei der Bindung mit BAs mit einer Alginatlösung, die eine dreidimensionale poröse Struktur mit einer großen Oberfläche ergab, um diesen neuartigen Sensor herzustellen.
Die Forscher zeigten, dass die entwickelten Sensorkügelchen biogene Amine wie Cadaverin und Propylamin sowohl in Lösung als auch in Dampfform durch deutliche Farbänderungen von blau nach rot leicht erkennen. Das Team setzte den Sensor außerdem ein, um den Verderb von Schweinefleischproben zu testen, die 4 Tage lang bei Raumtemperatur belassen wurden. Sie zeigten, dass die Sensorkügelchen den allmählichen Verderb im Laufe der Zeit effizient verfolgen konnten, indem sie eine deutliche Veränderung des Farbtons zeigten.
Der Sensor besteht aus tragbaren, leichten Kügelchen und erfordert keine komplizierte Analyseausrüstung oder Fachpersonal. Es bietet eine schnelle und lückenlose visuelle Erkennung durch kolorimetrische Änderung der Kügelchen von Blau nach Rot. Wie Prof. Seo anmerkt, „könnten die tragbaren Beads vor Ort eingesetzt werden, um zu überwachen, ob die Lebensmittelqualität während der Lagerung und der Logistikkette in Ordnung ist. Außerdem könnten die Beads zur Bewertung eingesetzt werden, ob die idealen Bedingungen für die Lagerung und Verteilung von Lebensmitteln gut erhalten sind.“ .
Zusammengenommen würde dieser tragbare kolorimetrische Sensor auf PDA-Basis die lückenlose Überwachung des Lebensmittelverderbs während der Lagerung und Verteilung erleichtern und Gesundheitsgefahren durch die Einnahme von BAs verhindern.
Mehr Informationen:
Soojin Jang et al, Hydrogel-Beads auf Polydiacetylen-Basis als kolorimetrische Sensoren zum Nachweis biogener Amine in verdorbenem Fleisch, Lebensmittelchemie (2022). DOI: 10.1016/j.foodchem.2022.134317
Zur Verfügung gestellt von der Pusan National University