可视化传感检测方法在白酒真实性鉴别中的研究进展.pdf

2023年第42 卷第8 期中国酿造专题论述总第37 8 期33可视化传感检测方法在白酒真实性鉴别中的研究进展向福双，朱艳美,苏媛媛，姜雪?,陈亨业1*,付海燕！（1.中南民族大学药学院湖北省民族药物现代化工程技术研究中心，湖北武汉430 0 7 4;2.宿迁市产品质量监督检验所，江苏宿迁2 2 38 0 0）摘要：白酒作为中国国酒，具有悠久历史和独特风味，其在食品行业拥有重要的经济地位。但由于部分高品质白酒价格昂贵，常有不法商家通过高档酒瓶罐装低档白酒进以次充好，为了保障消费者的权益，近年来多种快检方法被发展并应用于白酒真实性的快速鉴别。该文总结了用于白酒真实性鉴别的纳米贵金属蚀刻、量子点荧光猝灭、化学显色反应等可视化传感检测方法，旨在为中国白酒真实性鉴别提供理论依据与参考。关键词：白酒；可视化检测；传感器；快速检测；真实性鉴别中图分类号：TS262.3引文格式：向福双，朱艳美，苏媛媛，等.可视化传感检测方法在白酒真实性鉴别中的研究进展.中国酿造，2 0 2 3,42（8)：33-39.Research progress on visual sensing detection method for Baijiu authenticity identificationXIANG Fushuang,ZHU Yanmei,SU Yuanyuan,JIANG Xue,CHEN Hengye*,FU Haiyan(1.The Modernization Engineering Technology Research Center of Ethnic Minority Medicine of Hubei Province,School of Pharmaceutical Sciences,South-Central Minzu University,Wuhan 430074,China;2.Suqian Product Quality Supervision and Testing institute of Jiangsu Province,Suqian 223800,China)Abstract:As the national drinks,Baijiu has a long history and unique flavor,and it has an important economic position in the food industry.However,due to the high price of some high-quality Baijiu,there are often illegal merchants through high-grade bottles canned low-grade liquor into shoddy.Inorder to protect the rights and interests of consumers,in recent years,a variety of quick inspection methods have been developed and applied to thequick identification of Bajiu authenticity.In this paper,visual sensing methods such as nano-precious metal etching,quantum dots fluorescencequenching and chemical color reaction for Bajiu authenticity identification were summarized,in order to provide theoretical basis and reference forChinese Baijiu authenticity identification.Key words:Baijiu,visual detection;sensor;rapid detection;authenticity identification中国白酒是一种具有悠久历史和独特风味的酿造饮品，由高梁、玉米、小麦等谷物接种、制曲、发酵、蒸馏、勾兑而成。由于酿造工艺的不同,产生了丰富的风味化合物2-3,形成了不同香型的白酒，分为酱香型、浓香型、兼香型等十二种香型4。部分高品质白酒价格昂贵，常有不法商家用高档酒瓶罐装低档白酒以次充好，因此，开发用于白酒真实性鉴别的方法，有利于白酒市场的质量监控。目前，白酒真实性鉴别主要依靠品酒师和仪器分析。品酒师主要通过感官嗅尝对白酒进行鉴别，一定程度上可以进行准确鉴别，但需要专业人士，并受品酒师主观因素影响较大7-8 。仪器法是通过检测白酒中特有的风味化合物进行鉴别，主要有色谱法9-1、光谱法12-14、电子鼻15、电子舌16-17 及仪器联用18-19 等方法，其中色谱法虽然准确度高，但仪器昂贵、操作复杂、耗时较长；光谱法相对简单快速，但准确度相对较低；电子鼻、电子舌主要基于传感器对白收稿日期：2 0 2 3-0 1-15修回日期：2 0 2 3-0 3-0 9基金项目：国家自然科学基金（32 0 0 17 8 9，32 12 2 0 6 8，3197 2 16 4）；江苏省市场监督管理局科技计划项目（KJ2023077)作者简介：向福双（2 0 0 1-)，女，本科生，研究方向为多元光谱学技术在食药安全检测中的应用。*通讯作者：陈亨业（1990-），男，讲师，博士，研究方向为可视化阵列传感结合化学计量学在食药安全检测中的应用。文章编号：0 2 54-50 7 1(2 0 2 3)0 8-0 0 33-0 7doi:10.11882/j.issn.0254-5071.2023.08.006酒中挥发性成分进行分析，与感官评估原理类似，相对客观，可实现白酒风味的快速判别，但易受白酒中水、乙醇的影响，且选择性差。现有检测方法存在需要专业人士，繁琐耗时，选择性差等缺点，因此，开发用于白酒真实性鉴别的可视化传感检测方法意义重大。可视化传感阵列（colorimetric sensorarray,CSA）是一种模仿哺乳动物嗅觉与味觉并快速与目标化合物作用的化学传感器，不同于传统的锁与钥匙一对一的关系，它是由识别元件和信号转换器组成，利用识别元件选择性地与待分析物发生物理或化学反应，经过转换器转换后，提取其颜色变化结合层次聚类分析(hierarchicalclusteranalysis,HCA)、主成分分析(principal component analysis,PCA）、偏最小二乘-判别分析（partial least squares-discriminantanalysis,PLS-DA)等模式识别算法进行快速鉴别，能够同时识别和检测多种化学结构和性质相似的化合物，从而实2023 Vol.42 No.834Serial No.378现对分析物的快速鉴别2 0-2 。近年来，以低成本色变染料类试剂和纸张为基础的可视化传感检测方法在食品2 2 、医疗2 3、环境2 4 等领域中有着广泛的应用，借助数码相机等便携式检测设备记录传感单元反应前后的颜色变化，然后再用手机App提取其红绿蓝颜色模型（red，g r e e n a n d b l u ecolormodels,RGB)值，结合分析软件的模式识别分析或者直接观察反应前后颜色变化就可对待分析物进行检测和区分，且一般不需要仪器，只需要一张试纸条、一块阵列传感板、一部智能手机。与传统仪器法相比，可视化传感检测方法成本更低（0.3 1.0 元）、检测速度更快（310 min）、检测设备体积小而更加便携、应用范围广阔。如食品和环境中的广谱抗生素卡那霉素（kanamycin,Kana)23加入由价廉易得的三水合四氯金酸（HAuCl43H,O)和柠檬酸钠(sodiumcitrate）通过热还原法合成的纳米金（AuNPs）溶液中，其颜色由酒红色变为蓝灰色，通过观察反应前后颜色变化，就可以检测Knna，整个检测过程只需往预先制备好的纳米金溶液阵列传感板中加入分析物即可，检测时间不到5min，检测限(limit of detection,LOD)为4.0 nmol/L,回收率高达8 6%以上，因此该法检测Knan符合快速、灵敏、准确、低成本的应用要求。近年来，可视化传感检测方法在中国白酒真实性鉴别中发挥了重要的作用，该文主要对传统检测方法在白酒真实性快速鉴别中的不足，可视化传感检测方法的原理及特点，可视化传感鉴别白酒的检测机制、常用的检测形式和在中国白酒真实性鉴别中的应用以及未来的发展前景进行了综述，旨在为中国白酒低成本、便携式、准确快速的真实性鉴别提供理论依据与参考。1白酒真实性鉴别的可视化传感机制目前，白酒真实性鉴别的可视化传感机制主要为纳米贵金属的氧化蚀刻、量子点的荧光猝灭、化学显色反应等，其可视化检测机制见图1。1.纳米贵金属的氧化蚀刻100-3nm球形2.量子点荧光猝灭EM灭剂荧光共振能量转移3.化学显色反应OPD图1可视化传感检测机理Fig.1 Detection mechanism of visual senseChina Brewing1.1纳米贵金属的氧化蚀刻纳米金由粒径在110 0 nm范围内的金属纳米材料组成，具有粒径小，光学性能好，能与多种生物大分子结合等优点2 5-2 0 ,纳米金蚀刻是通过还原法将纳米金离子还原为纳米金原子，生成的纳米金不断聚集在一起，形成较大粒径的纳米金，后通过氧化法氧化蚀刻合成的纳米金，从而产生直观的颜色变化和微观的粒径大小、形状变化2 7-2 8 。目前，根据蚀刻方法可以分为两类：直接蚀刻：纳米金直接被检测物氧化，其颜色和粒径发生变化。间接蚀刻：纳米金与氧化蚀刻剂反应，加入检测物后，加速或抑制纳米金蚀刻，进而表现出不同的颜色和形状。由于能直接蚀刻纳米金的白酒特征成分较少，目前，应用于白酒鉴别的蚀刻方法以间接蚀刻为主。如有学者报道2 9，一种基于对酸、硫化物敏感的纳米金三角片蚀刻可视化传感阵列，在酸性条件下,H,O,和KI反应生成I3,可以诱导纳米金三角片(gold triangular nanoplates,Au TNPs）的形状从三角形变为椭圆形或圆形，伴随着从蓝色到粉红色和黄色的一系列颜色变化，白酒中的酸可以通过调节溶液的pH值，加速Au TNPs的蚀刻。白酒中的硫化物通过与金形成Au-S带，抑制AuTNPs的蚀刻,不同白酒中酸和硫化物的种类和含量不同，因此AuTNPs可以不同程度地被蚀刻，同时其颜色产生直观的变化，在实际应用时，无需配合显微镜，只需借助数码相机和手机App等便携式检测设备记录反应后的颜色变化并提取其相应的红绿蓝颜色模型(RGB)值，结合分析软件的模式识别算法进行分析，可用来判别白酒的真实性。1.2量子点的荧光猝灭量子点是粒径 10 nm的半导体纳米材料，一般为球形，具有优异的光学和电学性质，如稳定性高、量子产率高，荧光寿命长等优点30 。量子点荧光猝灭是在不同反应条件下，通过量子点修饰法合成具有高荧光效率的量子点，将其与待测物反应，发生荧光共振能量转移，进而引发量子点的荧光猝灭。目前，根据荧光猝灭方法分为两类：量子点荧光猝灭“Turnoff：通过量子点与待测物相互作用，发生荧光转移，从而使量子点荧光被猝灭。基于量子点荧光猝灭的1-20长宽比的圆柱形荧光增强“Turn-off-on”。首先利用荧光猝灭剂使量子点的荧光猝灭，然后通过待测物与荧光猝灭剂特异性相互作用，10nmXEMODHBReviews阻断荧光猝灭剂与量子点结合，从而使量子点荧光恢复。由于既能猝灭量子点荧光又能与白酒特征成分作用的荧光猝灭剂较少，目前，应用于白酒鉴别的量子点荧光猝灭方法以量子点荧光猝灭“Turnoff为主。有学者报道31,基于3-硫基丙酸包被的碲化镉量子点(3-mercaptopropionicacidcoated cadmium telluride quantum dots,CdTeMPA QDs),3-巯基丙酸包被的硒化镉量子点（3-mercaptopropionicacidcoated cadmium selenide quantum dots,CdSeMPA QDs),谷胱甘肽包被铜掺杂的硫化镉量子点（glutathionecoated2023年第42 卷第8 期中国酿造专题论述总第37 8 期35copper doped cadmium sulphide quantum dots,Cu:CdSGSHQDs)构建的三通道比色传感器阵列,通过白酒中的酸、酯等特征成分与量子点相互作用，使量子点发生不同程度的直接荧光猝灭。1.3化学显色反应化学显色反应是通过待测物与变色染料等化合物发生氧化还原颜色反应，产生显著颜色变化，由于待测物的特征成分有所不同，加入变色染料等化合物后，其颜色变化有显著不同32-3。因此，化学显色反应具有颜色变化直观，灵敏度高等特点。目前，根据显色反应类型分为两类：直接化学显色反应：染料直接与白酒中的特征成分作用，产生显著颜色变化。如有学者报道34,基于邻苯三酚红(pyrogallol red,PR）、溴邻苯三酚红（bromopyrogallolred，BPR）、4-（2-吡啶偶氮)间苯二酚(4-(2-pyridine-azo)resorcinol,PAR)、邻苯二酚紫(pyrocatechol violet,PV)、铬天青S(chrome azurol S,CAS)、2-(5-溴-2-吡啶基)偶氮-5-二乙氨基苯酚(2-(5-bromo-2-pyridinyl)azoj-5-(diethylamino)-phenol,5-Br-PADAP)六种染料构建可视化阵列传感器，通过染料对白酒中水，醇，芳香化合物等极性作用不同而变色。间接化学显色反应：检测机制响应化合物AuTNPs酸、硫化物金纳米簇(gold nanoclusters,AuNCs)有机酸银纳米棱镜(silver nanoprism,Ag NPs)硫化物等Ag、金纳米棒(gold nanorods,AuNRs)有机酸、糠醛纳米贵金属蚀刻Fe2、Fe、Pb 2、M g 2、A u NPsHis-Au NPs、T r p-A u NPs.M e t-A u NPs溴甲酚紫(bromocresol purple,BP)、茜素红(alizarin red,AR)、A u NPs、M n O 2CdTeQDs、硒化锌量子点（zincselenidequantumdots,ZnSeQDs）、硒化锌镉量子点(chromium zinc selenide quantum dots,ZnCdSe QDs)量子点(QDs)的GSHCdTeQDs、NA C Cd T e Q D s、荧光猝灭TGACdTeQDs.MACdTeQDsCdTeMPAQDs、Cd Se M PA Q D s、Cu:CdSGSHQDsm-APCDs、m-PD CD sAgNO,OPDOPD、3,4-二氨基甲苯(3,4-diaminotoluene,3,4-DAT)、邻苯二酚(pyrocatechol,ODHB)化学显色反应羟胺(hydroxylamine,HA)、D NPH、AgNRs.His-AuNRs叶啉、pH指示剂PR、BPR、PA R、PV、C A S、5-Br-PA D A P首先，染料与金属离子等化合物作用产生颜色变化，加入待测物后，待测物与金属离子等化合物作用，从而阻断了染料与金属离子等化合物的作用，染料被释放出来，其颜色一定程度被恢复。本课题组基于四种染料和目标待测物竞争配位金属离子Zn+构建的四通道可视化阵列传感器，可对目标待测物快速鉴别3。由于能与白酒特征成分直接发生氧化还原颜色反应的化合物鲜有报道，目前应用于白酒鉴别的化学显色反应以间接化学显色反应为主。如白酒中的羰基化合物可抑制硝酸银与邻苯二胺（o-phenylenediamine,OPD)及其衍生物之间的氧化还原显色反应，导致氧化还原反应的产物减少,其颜色一定程度的恢复3。1.4 其他检测机理除上述检测机理外，光子晶体荧光放大37 、极简荧光金属有机骨架(metalorganicframework,MOF)3等检测机理也常被用于白酒真实性的鉴别。但由于光子晶体和金属有机骨架的稳定性不如纳米贵金属和量子点等传感材料，其较少用于白酒真实性鉴别。2白酒鉴别的可视化检测形式白酒鉴别可视化传感的可视化检测形式主要为液体和纸基等形式，归纳总结见表1。表1白酒鉴别的可视化检测形式Table 1 Visual detection form of Baijiu identification传感材料AuNRs检测形式液体白酒香型品牌鉴别，有机酸和硫化物分类液体白酒品牌品质鉴别，有机酸分类液体白酒鉴别液体白酒品牌香型鉴别疏基化合物液体有机酸液体白酒产地鉴别和有机酸分类1液体酯、醛、酸、氨基酸、液体白酒品牌鉴别，酯、酸等还原性酚、酮、芳烃物质分类醇、酯、有机酸纸基白酒生产过程、批次、品质监控有机酸液体醇、醛、酮、酸、酯、氮化合物和硫化合物有机酸、糠醛炭基化合物酸、醛、酮醛、酮、酯、酸检测目的白酒鉴别白酒鉴别白酒品质品牌年份鉴别液体白酒品质品牌鉴别液体白酒香型年份鉴别液体白酒产地年份鉴别液体品牌鉴别液体香型鉴别液体白酒等级鉴别液体白酒鉴别判别效果/%参考文献100291002810052100561004310053 1004110027100501006010031 10061100369732 571003399342023 Vol.42 No.836Serial No.378检测机制光子晶体(photoniccrystals,PCs)铕-有机金属框架（europium-metal-organic其他检测机理frameworks，Eu-M O Fs）、-有机金属框架(terbium-metal-organic frameworks,Tb-MOFs)2.1液体反应可视化阵列传感器液体反应是将多种化合物相互作用生成具有颜色的混合溶液作为可视化传感单元，通过加入待分析物与传感单元发生物理或化学反应，产生颜色变化，从而达到快速鉴别的目的39。近年来，基于液体反应的可视化传感器被广泛应用于食品、农残、兽药等领域40-42 。目前，应用于白酒真实性鉴别的液体反应可视化传感检测方法，已有文献报道，如将Fe2+、Fe 3+等金属离子、白酒、酒红色的金纳米棱镜(gold nanoprism,AuNPs)三者溶液混合反应，由于带电的金属离子影响白酒胶体微环境，AuNPs与白酒特征成分反应受到抑制或促进，从而加速或抑制AuNPs的聚集43。总的来说，基于液体反应构建的可视化阵列传感器具有快速，简便，稳定性高等优点，但不方便携带，需要额外配备液体传感点。因此，在液体反应检测方法的基础上，一种低成本、携带方便、灵敏度高的纸基阵列传感器被发展起来。2.2纸基可视化阵列传感器纸质传感器是将传感材料固定在滤纸盘等纸质上，向其中加入待测物后两者相互作用而显色，因此，纸质传感器具有携带方便,操作简单，价格便宜，即时检测等特点4。比色法通过颜色变化快速识别待测物，是纸基传感器中最普遍的信号采集方法，在快速检测中具有出色的功能。近年来，纸质传感器被广泛应用于食品检测45,疾病筛查46 等领域，如白酒中有害物氨基甲酸乙酯（ethyl carbamate，EC)47的检测，EC适配体（EC1-34)作为识别EC的分子，将EC1-34与金纳米颗粒（AuNPs）偶联制备识别探针，当加入白酒后，白酒中的EC与EC1-34特异性结合，游离出来的AuNPs电负性增加，被聚二甲基二烯丙基氯化铵（polydimethyl diallyl ammonium chloride,PDADMAC)等阳离子聚合物高效捕获，试纸条从而显红色，其检测限为2.14g/L，远远小于白酒中EC的限量标准值（2 0 g/L)，可用于白酒中EC的快速检测48 。纸质传感器主要分为试纸检测、侧向流动测定、微流控纸基分析器以及纸基微区板四大类，其输出光的指示剂包括氧化还原剂、pH指示剂,染料,纳米结构、量子点等49。近年来，基于量子点输出光指示剂的试纸检测常被用于白酒真实性的鉴别，如将具有不同颜色的CdTe、Zn Se、Zn C d Se量子点滴于滤纸盘上，室温干燥后备用，加入白酒后，白酒中的酸、酯等特征成分与量子点相互作用，使量子点发生China Brewing传感材料响应化合物酯、酸不同程度的荧光猝灭，在紫外灯照射下，量子点呈现不同的颜色，从而实现对白酒等级品质的鉴别50 。由于大部分传感材料固定在纸基上后容易聚集，失去原有的识别效能，只能通过液体形式保存，因此，白酒真实性鉴别的检测形式以液体反应为主。3可视化传感在白酒真实性鉴别中的应用3.1可视化传感在白酒产地判别中的应用众所周知，白酒具有独特的地域特征，是由于地域差异和酿酒原料等的不同造成白酒发酵过程微生物群落的差异性，形成了白酒中微量风味物质的差异51。针对产地的判别一直是白酒真实性鉴别中的研究热点，已有的产地判别方法包括光谱法、色谱-质谱联用、可视化传感检测等，其中可视化传感检测在产地判别中发挥着不可替代的作用。纳米贵金属氧化蚀刻因其传感材料纳米具有较高的稳定性和与白酒中的有机酸等特征成分特异性作用的特点,因此该方法在产地判别中较为常见。LIJW等52 利用纳米银棱镜的边缘比其他区域更容易蚀刻，其形态从纳米棱镜过渡到纳米盘，通过不同金属离子的加入导致白酒中银纳米棱镜蚀刻微环境的变化，形成不同的蚀刻形貌，外观表现为颜色差异显著。虽然上述方法可用于白酒品牌的快速鉴别，但不能用于白酒产地的判别，原因可能是金属离子仅调节白酒微环境，并未与白酒中的特征风味成分相互作用。JIAJJ等53 利用化学结构简单的氨基酸等小分子化合物，因其与纳米贵金属材料作用的空间位阻小，纳米贵金属可修饰上不同的氨基酸，组氨酸纳米金颗粒(histidine-gold nanoparticles,His-Au NPs)、色氨酸纳米金颗粒(tryp-tophan-goldnanoparticles,Trp-AuNPs)、甲硫氨酸纳米金颗粒(methionine-gold nanoparticles,Met-Au NPs),以及不同产地的白酒亦或是相同产地不同厂家产的白酒因酿造微生物、环境、人为等因素造成有机酸等风味成分必定有很大差异，基于以上原理利用白酒中有机酸的羧基与纳米金表面的氨基酸发生氢键、静电相互作用，偶联纳米金上的氨基酸，使得修饰有氨基酸的纳米金不断聚集，其形态发生变化，同时产生颜色变化，将白酒的真实性信息放大并转化为可视化传感的颜色变化，结合化学计量学的模式识别算法可实现四川、安徽毫州、江苏宿迁等产地白酒的判别。由于pH对有机酸的离解程度影响较大，在传感溶液为Reviews续表检测形式检测目的微阵列芯片白酒鉴别液体白酒品牌鉴别判别效果/%参考文献93.7537100382023年第42 卷第8 期中国酿造专题论述酸性pH时，加入白酒后，体系中同时存在两种影响纳米金聚集的情况，一方面羧基质子化程度高，聚集反应动力学快，另一方面有机酸的解离受到抑制，导致离子强度降低，在一定程度上抑制纳米金聚集，但前者占主导。通过向传感溶液中加入NaOH,pH值不断增大，加入白酒后，此时白酒中有机酸质子化程度逐渐减弱，体系发生中和反应的程度逐渐大于有机酸与纳米金反应，纳米金聚集程度逐渐减弱，通过加入HCI或者NaOH，调节传感反应溶液的pH=6.5或pH=10.5或者两联用时，才具有较好的判别效果，因此，该法受pH的影响较大，需要通过外加酸或碱找到传感反应溶液的最适pH。除了上述纳米金蚀刻外，一种无需调控反应体系pH且与白酒有机酸等羰基化合物作用的化学显色反应也常用于白酒产地判别。WUMX等3利用硝酸银与邻苯二胺或其衍生物之间发生氧化还原反应，白酒中的羰基化合物可抑制上述氧化还原反应，导致氧化还原反应的产物减少，进而其颜色发生变化，从而区分了四川、江淮、北方等不同产地的白酒。包括以泸州老窖、五粮液为代表四川派的白酒；以扬河、古井宫为代表的江淮派白酒；以伊犁、河套王为代表的北方派白酒，判别准确率达10 0%。3.2可视化传感在白酒香型鉴定中的应用白酒作为一种中国人日常引用酒精饮料，其独特的香气是消费者选择白酒的关键因素54。白酒由于原料种类多样，制备工艺繁琐，因此其成分十分复杂，据报道白酒中约9 8%的成分是乙醇和水，约2%是复杂的微量成分。而这2%的微量成分对白酒的香气有决定性作用，微量成分的相互作用形成了白酒不同的香型。根据香气特征，白酒被分为多种香型，包括浓香型，酱香型，清香型，芝麻香型等12种香型5。JIAJJ等5 通过邻苯二酚、邻氨基苯酚等还原剂还原银离子成金属银，金属银沉积在纳米金颗粒上，导致纳米金的粒径大小和颜色发生显著变化，加入白酒后，白酒中的多种化合物与邻苯二酚等还原剂发生反应或相互作用，降低还原剂的还原能力，从而抑制银沉积在纳米金颗粒上，利用上述检测机制可判别浓香，酱香，清香，米香等白酒香型，其准确率为10 0%。相比单独的纳米金、银和金属离子、氨基酸等修饰的纳米贵金属蚀刻而言，Ag直接沉积在AuNRs上,AuNRs不会受到氧化或还原,其稳定性更高，反应体系也更加灵敏，但该方法反应体系包括还原剂、硝酸银、AuNRs、白酒等成分，体系过于复杂，操作也较为繁琐。基于上述基础，寻找更为简单的方法鉴别白酒香型是研究重点。因此，CHENYY等57 利用传感材料与白酒发生简单的颜色反应，即通过羟胺与酯发生显著颜色反应，2,4-二硝基苯肼(2,4-dinitrophenylhydrazine,DNPH)与醛和酮发生显著颜色反应，纳米银(AgNRs)和组氨酸-纳米金总第37 8 期颗粒(His-AuNRs)与有机酸发生颜色反应，构建对白酒中酯、醛、酮、酸特异响应的四通道可视化阵列传感器，结合主成分分析（principal component analysis,PCA）等化学计量学分析，判别了浓香、酱香、清香、米香、混合香等12 种白酒香型。该方法具有传感材料来源简单、操作简便等优点，构建的多通道传感器可提高白酒香型鉴别的准确度。3.3可视化传感在白酒年份鉴定中的应用酒的年份与白酒的价格呈正相关，贮存时间越长，白酒中的风味化合物越丰富，口感越醇厚，其价格也越高58 。近年来，许多白酒诈骗案有关白酒年份信息的虚报比较严重。因此，找到一种快速、简便、可行的方法来鉴定白酒标签上的年份信息迫在眉睫59。目前，量子点因其荧光特性常被用于白酒年份的鉴定。有学者报道6 0 选择含羟基、氨基等亲水基团的分子，巯基乙酸(thioglycolic acid,TGA）、谷胱甘肽(glutathione,GSH)、N-乙酰基-L-半胱氨酸(N-acetyl-L-cysteine,NAC)、巯基乙胺（mercaptoethylamine,MA）作为碲化镉量子点（chromiumtelluridequantumdots,CdTeQDs)的配体，白酒中的有机酸等风味化合物与含不同修饰基团的CdTeQDs发生亲电、疏水、氢键等作用,CdTeQDs发生不同程度的荧光猝灭，结合PCA等化学计量学算法可区分同一品牌贮存年限分别为3年、4年、5年、7 年、9年、12 年的泸州老窖，其准确率为10 0%。除了上述量子点荧光猝灭方法外，一种新兴的碳基荧光纳米材料（碳量子点）对白酒年份的鉴别也具有较好的效果。如利用间苯二胺（m-phenylenediamine,m-PD）、间氨基苯酚(m-aminophenol,m-AP)与碳量子点(carbondots,CDs)反应合成具有高荧光量子产率的m-APCDs、m-PD CD s,加入白酒后，白酒中的有机酸和糠醛与m-APCDs、m-PDCDs作用，其荧光增强或猝灭，可对六种不同贮存年限白酒的判别6 1,其准确率达10 0%。CDs具有优异的水溶性，荧光特性等优点，为白酒年份鉴别提供了新的思路。总结可视化传感器在白酒真实性鉴别中的应用不难发现，无论是白酒产地、香型还是年份等的鉴别，基本上都是利用白酒中的有机酸、糠醛等风味化合物与纳米贵金属、量子点、染料等传感材料发生氧化还原反应、氢键、静电等相互作用，产生直观的颜色变化。因此，可视化阵列传感器可实现白酒产地、年份、香型等的鉴别。4结语与展望可视化阵列传感器相比于传统的专业人士、光谱、色谱等检测方法，具有简便、快捷、免仪器等特点。虽然可视化阵列传感器检测方法为中国白酒真实性鉴别提供了新的方案，但其在白酒快速检测中的实际应用仍存在检测结果受白酒中水、乙醇及除与传感材料响应外的风味化合物影响大，纳米贵金属、量子点等传感材料不稳定等问题。其中纳米贵金属材料稳定性差是影响其应用的关键问题，372023 Vol.42 No.838Serial No.378由于纳米贵金属易受合成原料、温度、操作方式的影响，使得实验室中优化获得的具有优良性能的纳米贵金属传感材料往往需要多次实验才能获得，大多局限于实验室的小体系合成，难以进行大量生产和实际应用。因此，基于各种传感材料的中国白酒快速检测装置的开发和应用还有诸多问题呕待解决。参考文献：1 YANG S Q,FAN W L,NIE Y,et al.The formation and structural charac-teristics of melanoidins from fermenting and distilled grains of Chineseliquor(Bajiu)JJ.Food Chem,2023,410:135372.2 WANG Q,LIU K Y,LIU L L,et al.Correlation analysis between aromacomponents and microbial communities in Wuliangye-flavor raw liquorbased on HS-SPME/LLME-GC-MS and PLFAJ.Food Res Int,2021,140:109995.3 HONG J X,TIAN W J,ZHAO D R.Research progress of trace compo-nents in sesame-aroma type of BaijiuJJ.Food Res Int,2020,137:109695.4 WANG R F,ZHU Q Z,QIAO L N,et al.Characterization of the key aroma-active compounds in Qingke Baijiu by application of the sensory approach.J Food Compos Anal,2023,118:105196.5 HE Y X,LIU Z P,QIAN M,et al.Unraveling the chemosensory charac-teristics of strong-aroma type Baijiu from different regions using compre-hensive two-dimensional gas chromatography-time-of-flight mass spec-trometry and descriptive sensory analysisJ.Food Chem,2020,331:127335.6 WANG J S,CHEN H,WU Y S,et al.Uncover the flavor code of strong-aroma Baijiu:research progress on the revelation of aroma compounds instrong-aroma Bajiu by means of modern separation technology and molecu-lar sensory evaluationJ.J Food Compos Anal,2022,109:104499.7 WANG 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