科创中国
生鲜肉新鲜度智能指示器
发布时间: 2026-05-26
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
农、林、牧、渔业,农、林、牧、渔专业及辅助性活动
成果介绍
研发出一款受蜂巢结构启发的PVA/CMC基气凝胶比色传感膜，突破了传统肉品新鲜度监测灵敏度低、不可复用的技术瓶颈。该传感器以羧甲基纤维素（CMC）和聚乙烯醇（PVA）为基质，通过温度梯度溶解与冷冻干燥技术构建了具有蜂巢状多级多孔结构的薄膜，并负载矢车菊素-3-O-葡萄糖苷与飞燕草素-3-O-葡萄糖苷复合花青素作为双重指示剂。得益于24.0 m²/g的高比表面积与优异的氨吸附动力学性能（4℃下达96.2 mg/g），该薄膜对氨气检测限低至0.1 ppm，响应时间小于1秒。在猪肉和牛肉的实际贮藏监测中，薄膜颜色随总挥发性盐基氮（TVB-N）和菌落总数（TVC）的变化呈现出从粉红到灰蓝的显著渐变，RGB色差与新鲜度指标相关性高达0.87以上。尤为突出的是，该薄膜具备独特的可逆变色特性，可通过酸气处理实现循环使用，兼具优异的生物相容性。该成果为生鲜肉供应链提供了可视化、高灵敏度的实时监测工具，对减少食物浪费、保障食品安全具有重要意义。
成果亮点
该成果核心亮点在于首创“蜂巢仿生+双花青素协同”设计，攻克了传统比色传感器灵敏度低、不可逆的痛点。通过构建高比表面积（24.0 m²/g）的蜂巢多孔网络，将氨气吸附容量提升至96.2 mg/g（4℃），实现了对0.1 ppm痕量腐败气体的秒级响应（<1 s）。创新的C3G/D3G复合指示体系不仅覆盖了pH 2-13的全范围识别，更赋予薄膜独特的可逆变色能力，解决了一次性标签无法重复使用的难题。经实证，薄膜颜色变化与肉品TVB-N、TVC等关键新鲜度指标高度线性相关（R²>0.87），且具备优异生物安全性，为生鲜肉供应链提供了低成本、可视化的实时监测新范式。
团队介绍
中国农业科学院农产品加工研究所肉品科学与营养工程创新团队，是我国肉品加工领域的国家级核心科研力量。团队由首席科学家张德权研究员领衔，汇聚30余名科研人员，形成了一支平均年龄仅33岁、充满活力与创新实力的青年梯队，2018年荣获神农中华农业科技奖优秀创新团队奖。团队长期围绕国家肉类产业重大需求，重点开展三大核心研究：一是畜禽肉梯次加工，系统解析肉品品质形成机制，突破数字化分级、精准分割及4R预制菜（即食、即热、即烹、即配）加工关键技术，推动传统肉制品工业化转型；二是生鲜肉保鲜减损，创新“超冰温+”栅栏保鲜技术体系，将冷鲜肉货架期从不足7天延长至数十天以上，大幅降低流通损耗；三是副产物高值化利用，研发骨、血、脂等高效转化技术，开发功能性基料与衍生产品。团队科研实力雄厚，先后主持国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目等30余项，获授权发明专利55件、国际专利7件，制定国际及国家行业标准28项，发表论文300余篇。其主导完成的“羊肉梯次加工关键技术及产业化”成果荣获2018年国家科技进步二等奖，相关技术在双汇、首农等50余家企业落地应用，建成示范线55条，显著提升了我国肉品加工业科技竞争。
成果资料
下载app