研究背景：

食品污染是全球性的重大健康风险，也是食品工业面临的重大挑战。它可能来自病原体、寄生虫和病毒等生物污染物，也可能来自重金属、杀虫剂、药物和激素等化学污染物。也有可能是自然产生的有害化学物质。因此，传感平台的发展对于准确、快速地识别食品中的污染物和危害变得至关重要。

电纺纳米纤维（NF）由于其独特的三维结构、大的比表面积和易于制备而提供了一种有前途的解决方案。此外，NFs表现出优异的生物相容性、可降解性和适应性，使监测更加便捷和环保。这些特性还显着减少了污染物的检测过程。基于 NF 的传感器能够检测各种生物、化学和物理危害。

鉴于此，河北农业大学张富源副教授等人发表综述，介绍了基于 NF 的传感器用于检测各种食品污染物/危害（例如病原体、农药/药物残留、毒素、过敏原和重金属）的最新研究。相关研究内容以“Electrospun nanofiber-based sensors for the detection of chemical and biological contaminants/hazards in the food industries”为题目，发表于期刊《Advances in Colloid and Interface Science ( IF 15.6 ) 》上。

本文要点：

1、介绍了利用电纺纳米纤维传感器检测食品行业中的化学和生物污染物的最新进展。

2、电纺纳米纤维传感器具有高灵敏度、选择性和快速响应的优势，可用于定量和定性检测食品污染物。

3、这些传感器具有大比表面积、纤维膜高渗透性和优秀再生能力，对食品污染物表现出快速敏感检测的特点。

4、静电纺丝技术对提高食品安全和质量控制具有潜在应用。

一张图读懂全文：

在食品工业中使用基于静电纺纳米纤维的传感器检测污染物的主要优点是什么?

1. 高灵敏度：电纺纳米纤维传感器具有高灵敏度，能够检测食品中微量污染物。

2、选择性：这些传感器可以设计成选择性地检测特定污染物，提高检测的准确性。

3、快速响应：电纺纳米纤维传感器具有快速响应时间，能够快速检测食品样品中的污染物。

4、大比表面积：纳米纤维结构提供了大的比表面积，增加了传感器与污染物之间的相互作用，提高了检测效率。

5、可重复使用：这些传感器通常具有优秀的再生能力，可多次使用，在污染物检测中具有成本效益。

电纺纳米纤维传感器在改善食品安全和质量控制措施方面的一些潜在应用：

1、快速检测污染物：传感器可以快速检测食品中的农药、细菌和病毒等污染物，及时干预以预防食源性疾病。

2、监测食品加工环境：纳米纤维传感器可用于监测食品加工设施的清洁和卫生情况，确保符合安全标准和法规。

3、质量保证：通过检测污染物并确保食品质量，这些传感器有助于保持食品生产和分销的高标准。

4、实时监测：纳米纤维传感器的快速响应时间可实现对食品样品的实时监测，提供有关污染物存在的即时反馈。

5、成本效益解决方案：传感器的可重复使用性和高效性，为持续监测食品安全和质量控制措施提供了成本效益的解决方案。

图1 对消费者有潜在危害的食物污染物。

图2 熔体和溶液静电纺丝方法的比较。

图3 静电纺丝中最常用的收集器类型。

图4 用于检测大肠杆菌的纳米传感器。

图5 含电纺纳米纤维的比色传感器用于铜(II)和铁(III)的检测。

图6 纤维传感器的水接触角、水溶性、溶胀指数和水蒸气渗透率。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.cis.2024.103111