日本九州大学开发可指示食物新鲜度的自修复薄膜

维度网讯，日本九州大学（Kyushu University）的研究人员开发出一种嵌入天然植物色素的柔性薄膜，食物变质时颜色会随之改变，消费者无需打开包装即可判断食品状态。该薄膜还能自行修复切口，避免运输和搬运过程中细菌渗入。

相关成果发表在《化学工程杂志》（Chemical Engineering Journal）上。薄膜利用花青素——取自紫色红薯和红甘蓝的天然色素——监测肉类等食物化学特征的变化。当食物因变质导致pH值升高时，花青素会从紫红色转变为黄绿色。其天然来源使材料可安全接触食品。

花青素对光和热敏感，光照或受热会干扰颜色反应，造成误读，不宜直接用作长期指示剂。研究团队选用UiO66-NH₂——一种以热稳定性和化学稳定性著称的金属有机框架（Metal-Organic Framework，MOF）——来固定花青素。论文通讯作者、九州大学农学院日本学术振兴会（JSPS）研究员Xirui Yan表示，MOF因独特的多孔结构和多种功能受到广泛关注，他好奇这类材料能否用于更贴近日常生活的场景，比如食品保鲜。

花青素分子通过多种化学相互作用吸附在MOF表面，在隔绝氧气、光和热的同时仍保持对pH的敏感性。在猪肉样品测试中，受保护的色素持续响应：随肉类变质和碱性气体积累，材料从紫红色连续变为黄绿色，每个阶段都给出可读信号。

研究团队将载有花青素的MOF掺入水凝胶，制成柔软、可塑形的薄膜。该薄膜大部分源自植物，可生物降解，并在测试中将猪肉保质期较未处理样品延长约12小时。

这种薄膜还具备自修复能力。被切开后重新压合，损伤在几分钟内几乎不可见，抗拉强度在两小时内恢复至99%。九州大学农学院教授Fumihiko Tanaka指出，传统包装一旦出现裂缝便是永久损伤，会成为细菌进入的通道；这种材料能自行粘合，伤口愈合后保护能力随之恢复，在实际使用中更耐用、更可靠。

团队目前正在开发配套的智能手机应用程序，计划为制造商、物流公司和购物者提供一种客观、实时的食品质量评价手段。

同类产品方面，Vitsab International在5月推出Freshtag Flight Label，根据温度暴露情况改变颜色，用于减少易腐航空餐中的食物浪费。该标签以“红绿灯”变色技术指示产品完整性：绿色为安全状态，黄色为中等状态，红色表示曾暴露于不适宜温度。

Altopack本月推出可重新密封的意大利面拉链包装，消费者每次使用后重新密封即可保持产品新鲜度，防止外部污染。该公司表示，该包装专为意大利面开发，另提供捆绑版，按每份100克用食品级纸带包裹。