微型pH传感器可能成为包装食品的下一代新鲜度预测器

这种灵活的微型pH传感器可以使用现有方法（例如塑料包装）放在食品包装上，以检测食品浪费

忘记三文鱼或酸奶的保质期。南卫理公会大学的一名研究生开发了一种微型pH传感器，可以实时判断食物何时变质。

柔性pH传感器的长度只有2毫米，宽度只有10毫米，这使得将传感器纳入当前的食品包装方法（如塑料包装）成为可能。工业界通常使用体积大得多的米——大约1英寸长乘5英寸高——来测量pH值，因此它们不适合包含在每包食品中，以实时监测其新鲜度。

柔性pH传感器的长度只有2毫米，宽度只有10毫米，这使得将传感器纳入当前的食品包装方法（如塑料包装）成为可能。工业界通常使用体积大得多的米——大约1英寸长乘5英寸高——来测量pH值，因此它们不适合包含在每包食品中，以实时监测其新鲜度。SMU莱尔工程学院的博士生、该设备的主要创建者Khengdauliu Chawang说：“这种配置可以持续监测pH值，并在从农场到消费者家的整个过程中准确检测新鲜度限制。”

根据联合国粮食及农业组织(food and Agriculture Organization of United Nations)的数据，全世界每年约有13亿公吨的食物没有被食用。据“Feeding America”组织估计，在美国，大约有40%的食物——大约1300亿顿饭——被浪费了。

Chawang说：“那加兰的食物浪费意味着儿童营养不良，老年人需要额外的实地工作来弥补损失。”。“防止食物浪费的需要促使我想到一种开发成本不高或劳动密集型、一次性使用、可以检测新鲜度的设备。”

Chawang说：“那加兰的食物浪费意味着儿童营养不良，老年人需要额外的实地工作来弥补损失。”。“防止食物浪费的需要促使我想到一种开发成本不高或劳动密集型、一次性使用、可以检测新鲜度的设备。”

食物浪费不仅导致了粮食不安全和食品制造商的利润损失，而且食物浪费也对环境有害。2021，美国环保署（U.S.EPA）报告称，在美国运输所有这些未吃的食物，将向大气排放的二氧化碳量与42座燃煤发电厂相当。

Chawang解释说，食物的新鲜度与pH值水平直接相关。例如，pH值高于正常范围的食物表明食物变质，因为真菌和细菌在高pH环境中生长旺盛。因此，在生产和运输过程中，食品储存中的pH值突然变化可能表明食品变质。

它是如何工作的？

pH水平是通过物质或溶液中氢离子的浓度来测量的。

由于氢离子是带电分子，Chawang pH传感器内的电极可以检测食物中氢离子浓度产生的电荷，并使用所谓的能斯特方程将水平转换为pH值。

Chawang说，pH传感器已经成功地在鱼类、水果、牛奶和蜂蜜等食品上进行了测试。正在进行更多的测试。

该传感器由极少量的生物相容性材料制成，并在柔性薄膜上使用印刷技术。

“整个过程类似于印刷报纸。加工过程不需要昂贵的设备或半导体洁净室环境，”乔教授说。“因此，成本较低，并且传感器是一次性的。”

Chiao和研究生Chawang正在研究他们开发的用于监测食物的电极设备是否也可以用于确保奶酪和葡萄酒的可靠发酵。此外，Chawang说，同样的技术在检测败血症或伤口感染的早期预警信号方面也有潜在的应用。