全球对食品的需求日益增加，引发了全世界对食品安全问题的关注。食品容易受到各种安全隐患的影响，既有温度、湿度和重金属等外部因素，也有微生物引起的破坏正常新陈代谢的内部因素。在评估食品质量时，特别是对于肉类、海鲜、水果和蔬菜等易腐食品来说，新鲜度是需要考虑的一个重要属性。食品发生变质时，在微生物的作用下，会产生H2S、HCHO、生物胺、含氮化合物、有害酸等酸、碱性物质。已经开发了多种方法来检测这些腐败物质，包括高效液相色谱法（high-performance liquid chromatography，HPLC）、液相色谱-串联质谱法（liquid chromatography-tandem mass spectrometry，LC-MS）和酶联免疫吸附测定法（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）。然而，这些方法通常依赖大型设备并且可能需要预处理。通过开发新的传感技术，可以克服这些限制，使食品安全评估更加便捷。当脂质逐渐分解时，氨和胺等化合物会积聚并蒸发到周围的空气中，这会导致水产品本身及其包装的pH值发生变化。因此，监测食品的pH值或食品包装内空气的pH值对于确保产品新鲜度至关重要。基于比色和荧光检测的方法已成为解决这些挑战的一种有前途的方法。

在食品pH值检测领域，研究人员广泛利用天然色素和合成染料来开发酸碱指示剂。此外，其中一些指标已成功集成到新型智能食品包装中，提供食品质量的无损实时监控。特别是天然颜料，由于其无毒或低毒，确保安全，比染料具有显著的优势。其中，茜素（C14H8O4），作为一种蒽醌化合物，随着酸度水平向碱性方向移动，显示出从黄色到红色的颜色变化，已被用作酸碱指示剂用于食品中pH值检测，甚至已应用于智能包装薄膜中。但茜素有一定的局限性，它是脂溶性色素，不溶于水，难以对水溶液的pH值产生反应。而茜素络合酮则可以弥补这一缺陷，它是一种茜素与亚氨基二乙酸反应生成的黄棕色结晶粉末，易溶于碱性水溶液。在酸性水溶液中，茜素络合酮的溶解度有所降低，但仍能满足检测需要。

与更准确的比色传感器相比，荧光传感器成本低、操作简单且便于携带。因此，它们已成为检测食品中各种化学物质的有力工具。然而，大多数传感器响应速度慢、灵敏度低、特异性差。此外，一些传感器只能感测溶液中的pH值，限制了它们在实时食品检测中的适用性。对于食品新鲜度的现场评估，非常需要开发具有优异灵敏度、快速响应和便携性的pH值荧光传感器。金属有机框架（metal-organic frameworks，MOF）是一种具有三维结构特征的多孔晶体材料，由金属离子或簇与有机配体自组装而成，由于其独特的优势，它们在近几十年来引起了极大的关注。这些优点包括高比表面积、骨架结构丰富、优异的结晶度和活性。技术的快速发展促进MOF与无损光谱的集成，为食品安全分析提供了一种快速、经济高效且便携式的工具。其中，荧光MOFs已成为一种有前景的化学传感器，它可以很容易地引入荧光，并在结构和功能成分以及多种检测机制方面具有多种优势。然而，大多数荧光MOF在水性体系中不稳定，特别是在缓冲溶液中。一些MOF传感器的荧光强度和pH值之间相关性较差。因此，需要开发易于合成、稳定且准确的基于MOF的荧光pH值传感器，以用于食品安全的实际应用。UiO-66-NH2作为UiO-66家族成员，具有比表面积大、孔径均匀、易于功能化、稳定性良好等优点，其与适配体、酶等的结合已广泛应用于食品领域安全性。因此，作为检测食品新鲜度的载体，也是可靠、安全的。此外，作为一种稳定的MOF，UiO-66-NH2在酸性和碱性条件下都能保持稳定的化学结构。

上海海洋大学食品学院、上海水产品加工及贮藏工程技术研究中心、上海海洋大学水产品高质化利用与贮运重点实验室（部省共建）、临港新片区海洋生物医药科技创新型平台的Du Xiaoyu等开发了一种用于水溶液pH值检测的新型双模式响应传感器。选择低成本的茜素络合酮作为比色指示剂形成比色传感器，并引入易于合成的UiO-66-NH2提供荧光以提高传感器的准确度。

来源：传感器专家网