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傳感器被認(rèn)為是發(fā)展和改善未來智能包裝系統(tǒng)最有潛力的技術(shù)。傳感器是一種用于檢測，定位或量化能量或物質(zhì)的設(shè)備，并將檢測或測量到的物理或化學(xué)信號在該設(shè)備上響應(yīng)。傳感器可以提供連續(xù)的信號輸出。大多數(shù)傳感器包含兩個主要功能部件，一個接受器和一個變換器。大多數(shù)能夠?qū)⒅悄茉O(shè)備整合到包裝中的先進(jìn)傳感器技術(shù)都可以歸屬為兩大類：生物傳感器和氣體傳感器。傳感器的工作原理和元件組成。

1.氣體傳感器

氣體傳感器是通過改變傳感器的物理參數(shù)對氣態(tài)分析物的存在做出可逆和定量響應(yīng)的設(shè)備，并由外部設(shè)備監(jiān)控。氣體傳感器可用于檢測氧氣、二氧化碳、硫化氫、水蒸氣、二氧化硫、乙烯、揮發(fā)胺等多種氣體。已建立的氣體檢測系統(tǒng)包括金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管、壓電晶體傳感器、氧氣傳感器、有機(jī)導(dǎo)電聚合物和電位二氧化碳傳感器。然而，這些系統(tǒng)表現(xiàn)出各種局限性，如對二氧化碳和硫化氫的交叉敏感性，傳感器膜的污染，分析物（如氧氣）的消耗，并且這些系統(tǒng)在大多數(shù)情況下涉及包裝的破壞性分析。最近的發(fā)展特別關(guān)注于新的O2和CO2傳感器，旨在克服這些缺點(diǎn)。

Borchert等報道了一種基于F?rster共振能量轉(zhuǎn)移原理的光化學(xué)聚合物固態(tài)CO2傳感器，該傳感器包含一種磷光染料PtTFPP和一種比色pH指示劑a-萘酞，以及一種相轉(zhuǎn)移劑四辛基或十六烷基三甲基氫氧化銨。在食物和改良的氣氛環(huán)境中，該傳感器在4℃下對二氧化碳保持了21天的敏感性，這對許多包裝產(chǎn)品來說已經(jīng)足夠。Müller等合成了新的Pt（II）和Pd（II）-苯并卟啉指示劑染料，并以該指示劑為交聯(lián)劑制備得到一種新的近紅外發(fā)射的硅橡膠基光化學(xué)氧氣傳感器，并將其應(yīng)用于綠色和棕色葡萄酒瓶以檢測O2泄漏。其原理是氧氣與激發(fā)的指示劑分子碰撞導(dǎo)致發(fā)光強(qiáng)度和壽命降低，從而改變傳感信號。

2.生物傳感器

生物傳感器能夠檢測特定的生物分析物，并將它們的存在或濃度轉(zhuǎn)換成一些電、熱、光或其他易于分析的信號。生物傳感器含有連接到數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)的生物識別元件（如抗體、酶、凝集素、受體和微生物細(xì)胞）和信號轉(zhuǎn)換元件（如光電、聲學(xué)和電化學(xué)）。因此，來自生物元件的信號被轉(zhuǎn)換成電信號。轉(zhuǎn)換器可以是電化學(xué)的（電流、電位或電導(dǎo)/阻抗）、光學(xué)的、壓電的或量熱的。生物傳感器已被應(yīng)用于各種領(lǐng)域，如食品加工工業(yè)、環(huán)境診斷、醫(yī)療保健（臨床和實(shí)驗(yàn)室使用）、安全和國防以及生物技術(shù)。生物傳感器可應(yīng)用于食品包裝行業(yè)的病原體檢測和安全系統(tǒng)。

Stepurska等制備了一種pH敏感場效應(yīng)晶體管的新型酶電位生物傳感器，并將其用于實(shí)際樣品中黃曲霉毒素B1的分析。其工作原理是基于沉積在轉(zhuǎn)換器表面的乙酰膽堿酯酶膜中發(fā)生的酶促反應(yīng)。在酶促反應(yīng)過程中，乙酰膽堿酯酶將乙酰膽堿分解為膽堿和乙酸。乙酸解離，從而增加工作膜中質(zhì)子的局部濃度，導(dǎo)致靠近傳感器表面的溶液pH值發(fā)生變化，該變化由電位傳感器記錄。黃曲霉毒素會抑制乙酰膽堿酯酶的生物活性，導(dǎo)致酶促反應(yīng)中形成的離子數(shù)量減少，生物傳感器響應(yīng)降低，從而確定溶液中黃曲霉毒素B1的抑制水平和濃度。Silva等基于氨基甲酸酯和有機(jī)磷農(nóng)藥對乙酰膽堿酯酶活性的抑制，采用還原氧化石墨烯固定乙酰膽堿酯酶制備了一種電化學(xué)生物傳感器，并將其用于番茄樣品中殘留殺蟲劑西維因的檢測。