科学家们利用聚乙二醇（PEGS）技术开发了一种价格低廉的传感器，可以检测食品的新鲜度，并有助于减少因过早丢弃食品（仅仅因为食品接近或超过保质期而被丢弃，而不管其实际新鲜度如何）造成的浪费。这种传感器可以集成到食品包装或标签中。
每年约有30%的可安全食用的食物被丢弃或直接扔掉。造成这种巨大食物浪费的主要原因是消费者或超市的丢弃行为，尤其是在发达国家。食物浪费正日益成为一个全球性问题，并对经济和环境产生巨大影响。
所有在商店和超市出售的包装食品都标有“保质期”标签，标明食品安全可食用的截止日期。然而，专家指出，这个通常由制造商印制的日期只是一个大概的参考值，并不能准确反映食品的实际新鲜度，因为其他因素，例如食品的储存条件，也同样重要。仅仅因为“保质期”就过早丢弃食品，而不考虑其实际新鲜度，每年都会造成大量的食物浪费。
传感器的使用是制造商“按日期使用”的有前途的替代方案，因为这些传感器可以跟踪易腐烂的包装食品的状况并将其实时传送给用户。 已经设计了多种类型的传感器技术； 然而，由于商业不可行、成本高、制造工艺复杂和使用困难等几个原因，它们尚未被整合到主流食品包装中。 此外，这些技术与数字平台不兼容，因此用户无法轻松理解数据。
5月8日发表于《ACS Sensors》杂志的一项新研究描述了一种灵敏、环保、低成本且灵活的纸基电气体传感器（PEGS）原型，该传感器能够检测氨气和三甲胺等可溶于水的有害气体。该传感器的制备方法是：使用简单的圆珠笔和自动切割绘图仪，将碳电极印刷到易得的纤维素纸上。纤维素纸虽然看起来干燥，但其纤维具有高度吸湿性，能够从外部环境中吸收水分并吸附到表面。因此，由于这种吸湿性，无需向基材中添加水，即可利用湿化学方法检测水溶性气体。通过印刷在纸张表面的两个碳（石墨）电极，可以测量纸张的电导率。由此，可以通过电导率轻松探测水膜的电学性质。当周围环境中存在任何水溶性气体时，由于水溶性气体在纸张表面的水膜中发生解离，会导致纸张的离子电导率增加。
研究人员在实验室中对包装食品（肉类产品，尤其是鱼和鸡肉）测试了 PEGS 技术，以定量监测新鲜度。 结果表明，PEGS 传感器对水溶性气体表现出高灵敏度，因为与现有传感器相比，它能够快速准确地检测痕量的腐败气体。 测试的气体是一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、三甲胺和氨，由于氨高度溶于水，因此对氨的敏感性最高。 PEGS 表现出增强的性能、更好的响应时间和更高的灵敏度。 此外，不需要额外的加热或复杂的制造。 这些结果通过使用细菌培养物的已建立的微生物测试进行了验证。 因此，由于包装肉类中的微生物污染，PEGS 适合作为食品新鲜度变化的指标。 此外，传感器的设计与一系列称为 NFC（近场通信）标签的微芯片相结合，能够以无线方式读取附近移动设备的读数。
当前研究中描述的独特传感器是有史以来第一个商业上可行、无毒、环保的传感器，可通过利用它们对食物腐烂所涉及的气体的敏感性来测试食物的新鲜度。 重要的是，它价格低廉，仅为现有传感器成本的一小部分。 PEGS 在室温下甚至在 100% 潮湿的条件下都能很好地工作，同时消耗很少的能量。 根据作者的说法，PEGS 可以在未来 3 年内被制造商和超市整合到商业食品包装中。 它们的用途还可以扩展到其他化学和医疗、农业和环境应用。
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来源（S）
巴兰登 G 等人。 2019. 纤维素纤维使水溶性气体的电传感接近零成本。 ACS 传感器。 https://doi.org/10.1021/acssensors.9b00555
